Тема: Швидкість хімічної реакції. Залежність чинників від різних факторів.
Мета уроку: формувати уявлення учнів про швидкість хімічних реакцій, вплив на неї різних факторів; показати залежність швидкості від природи речовини, температури, концентрації. Ступеня подрібнення речовини, наявності каталізатора чи інгібітору; формувати навички розв’язання задач із використанням понять «швидкість реакції».
Обладнання: роздаткові картки для лабораторного досліду.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Хід роботи
І. Актуалізація опорних знань.
Гра «Вірю – не вірю»
Учні зачитують твердження і дають відповідь - вірне воно чи хибне.
1. Екзотермічні реакції відбуваються із виділенням теплоти. (Так)
2. Ендотермічні реакції відбуваються із поглинанням теплоти. (Так)
3. Реакція горіння вугілля – це ендотермічна реакція. (Ні)
4. Тепловий ефект реакції – це маса продукту реакції, що утворилася під час горіння речовини. (Ні)
5. Тепловий ефект реакції вимірюється в паскалях (Па), або кілопаскалях(кПа). (Ні)
6. Тепловий ефект реакції позначається буквою Q або ∆Н. (Так)
7. В ендотермічних реакціях внутрішня енергія речовин зростає. (Так)
8. Тепловий ефект реакції – це кількість теплоти, що виділяється, або поглинається під час реакції. (Так)
9. Тепловий ефект реакції вимірюється в Дж або кДж. (Так)
10. Хімічні рівняння, в яких зазначаються ступені окиснення елементів, називаються термохімічними. (Ні)
11. При екзотермічних реакціях температура реакційної системи підвищується. (Так)
12.Під час протікання ендотермічної реакції температура реакційної суміші підвищується. (Ні)
ІІ. Мотивація навчальної діяльності.
А зараз переходимо до вивчення нової теми. Почнемо з питання: чим відрізняється черепаха від гепарда? (швидкість руху).
Чим відрізняється повільне окиснення від вибуху? (швидкість реакції). Саме про швидкість хімічної реакції буде йти мова на сьогоднішньому уроці.
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
1. Вивчаючи хімічні властивості різних сполук, ви напевне звернули увагу на те, що для перебігу різних реакцій потрібний різний час:
- Іржа на залізних виробах утворюється за кілька місяців;
- Горіння свічки триває кілька годин;
- Реакція між содою і оцтом відбувається в одну мить.
2. Отже, реакції перебігають з різною швидкістю. Пригадайте, як на уроках фізики і математики, ви позначали швидкість руху? (U)
3. Швидкість хімічних реакцій вивчає розділ хімії, що називається хімічною кінетикою.
4. За якими критеріями можна судити про швидкість протікання хімічної реакції? За зміною кількості вихідних речовин і продуктів реакції.
Швидкість реакції – зміна концентрації речовини за одиницю часу.
С2 – С1 ∆C ∆υ
U = + = + або U =
τ 2 – τ 1 ∆ τ V ∆ τ
C - молярна концентрація, [моль/л]
τ1 і τ 2 - початковий і кінцевий час хімічної реакції, [c]
U – швидкість хімічної реакції, [моль/л∙с]
V - об’єм, [л]
υ – кількість речовини, [моль]
Чому перед формулою ставлять +? Якщо швидкість обраховують за зміною концентрації вихідних речовин, то ставиться «-», бо ∆C набуває від’ємного значення, а якщо за зміною концентрації продуктів реакції, то ставиться +.
Задача с. 101 – 102 Хімія 9 кл Н.М. Буринська
С1 = 0,04моль/л ∆C 0,01 – 0,04 0,03
С2 = 0,01 моль/л U = - = - = = 0,0006 моль/ л·с
∆ τ = 50 с ∆ τ 50 50
U -?
5. В житті часто виникає потреба керувати швидкістю реакції. Наприклад,
- горіння палива прискорювати;
- пожежу – сповільнювати;
- іржавіння заліза сповільнювати.
Для цього потрібно знати від чого залежить швидкість реакції.
Лабораторний дослід №5
Залежність швидкості реакції від різних чинників.
Мета: дослідити вплив різних чинників на швидкість хімічної реакції.
Обладнання: гранули Mg, Zn, Cu, розведений розчин хлоридної кислоти (HCl), концентрований розчин хлоридної кислоти, шматок крейди, порошок крейди, спиртівка, сірники, тримач.
Можливі такі варіанти проведення лабораторного досліду:
1. Практичне виконання (при наявності реактивів)
Дослід 1. Вплив природи реагуючих речовин на швидкість хімічної реакції.
В три пробірки киньте гранулу міді, цинку, магнію. В кожну пробірку долийте розчин хлоридної кислоти. Зробіть висновок, як впливає природа реагуючих речовин на швидкість реакції. Результати спостереження запишіть в таблиці.
Дослід 2. Вплив площі поверхні стикання речовин на швидкість хімічної реакції.
В одну пробірку киньте шматочок крейди, а в іншу пробірку насипте стільки ж порошку крейди. В кожну пробірку долийте розчин хлоридної кислоти. Зробіть висновок, як ступінь подрібнення речовин впливає на швидкість реакції. Результати спостереження запишіть в таблиці.
Дослід 3.Вплив концентрації речовин на швидкість хімічної реакції
В дві пробірки киньте однакові гранули цинку. В першу пробірку налийте розведений розчин хлоридної кислоти, а в другу – концентрований розчин хлоридної кислоти. Зробіть висновки, як концентрація речовин впливає на швидкість реакції. Результати спостереження запишіть в таблиці.
Дослід 4. Вплив температури на швидкість реакції
В дві пробірки киньте однакові гранули цинку. В кожну пробірку долийте розчин хлоридної кислоти. Одну з пробірок підігрійте в полум’ї спиртівки. Зробіть висновок, як температура впливає на швидкість реакції. Результати спостереження запишіть в таблиці.
| Фактори, які впливають на швидкість реакції | Хімічний експеримент, спостереження | Висновок |
| Природа реагуючих речовин |  Cu + HCl → - реакція не відбувається
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 – відб увається повільно
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 – відбувається швидко
| Чим активніша речовина, яка вступає в реакцію, тим швидше відбувається реакція |
| Ступінь подрібнення речовини | СаСО3 шматок + 2HСl → CaCl2 + CO2 + H2O реакція відбувається повільно СаСО3 порошок + 2HСl → CaCl2 + CO2 + H2O реакція відбувається швидко | Чим більша поверхня стикання реагентів, тим більша швидкість реакції |
| Концентрація реагуючих речовин. | Zn + 2HClрозвед. → ZnCl2 + H2 – відбувається повільно Zn + 2HCl концентр. → ZnCl2 + H2 – відбувається швидко | Чим більша концентрація реагуючих речовин, тим швидше відбувається реакція. |
| Температура | Zn + 2HCl. → ZnCl2 + H2 – відбувається повільно t Zn + 2HCl. → ZnCl2 + H2 – відбувається швидко | При нагріванні швидкість реакції зростає. |
| Наявність каталізатора або інгібітора | Відео досліди: MnO2 2Н2О2 → 2Н2О + О2 H2O 2Al + 3I2 → 2AlI3 | Каталізатори – прискорюють швидкість реакції Інгібітори - сповільнюють швидкість реакції |
ІV. Узагальнення і систематизація знань.
Використай свої знання про швидкість реакції в побуті:
1. Чому продукти харчування зберігають в холодильнику?
2. Під час консервації продуктів використовують речовини – консерванти. Яку іншу назву можна дати цим речовинам?
3. Встановіть відповідність:
| 1. Харчові продукти довше зберігаються у вакуумних упаковках | А.Зі зростанням температури швидкість реакції збільшується. |
| 2.Аби пришвидшити випалювання залізної руди, її подрібнюють і розпорошують. | Б.Зі зменшенням концентрації реагентів швидкість реакції зменшується. |
| 3.Улітку зростає небезпека харчових отруєнь. | В.Зі зростанням площі поверхні контакту реагентів швидкість реакції зростає. |
| 4.Термін служби мідних водопровідних труб значно більший порівняно зі сталевими. | Г.Каталізатори пришвидшують хімічні реакції. |
| Д.Швидкість реакції залежить від природи реагентів. |
V. Домашнє завдання:
§ 16, 17 Хімія 9 кл Н.М. Буринська
Творче завдання:
Підготувати повідомлення за темами:
1. Значення каталізаторів у техніці.
2. Ферменти.
3. Інгібітори.
