кириченко. Талгарский район город Талгар Специализированная гимназия 8 имени Ю. Гагарина для одаренных детей с обучением на трех языках Кириченко Наталья Анатольевна учитель химии
 Скачать 2.73 Mb.
|
Талгарский район город Талгар «Специализированная гимназия №8 имени Ю. Гагарина для одаренных детей с обучением на трех языках»Кириченко Наталья Анатольевнаучитель химииПорхание бабочки» Представьте себе прекрасный летний день. Вы находитесь на зеленом лугу. Вокруг все спокойно и тихо. Вам тепло и уютно, вы дышите легко и спокойно. Вообразите себе, что вы – легкие бабочки с большими красивыми крыльями. Ваши ручки легкие-легкие – это крылья бабочки. И тело ваше тоже стало легкое-легкое, взмахнули крылышками и полетели. С каждым вдохом и выдохом вы все выше и выше парите в воздухе. Легкий ветерок нежно гладит ваши крылышки.... Вам хорошо, приятно. Но вот пришла пора возвращаться в эту комнату. Потянитесь и на счет «три» откройте глаза, улыбнитесь ласковому ветерку и друг другу.
Проблема урока
2. Где быстрее сгорит уголь: на воздухе или в кислороде? 3. Что может повлиять на изменение скорости химической реакции? 4. Почему продукты питания нужно хранить в холодильнике во избежание порчи? Тема урока: Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химических реакций.
Цель урока Выяснить какие факторы, влияют на скорость химической реакции, объяснить причины зависимости скорости реакции от этих факторов, доказать зависимость скорости реакции от этих факторов экспериментально. Скорость химической реакции — изменение количества вещества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства. Идут во всём объёме 2СО(г)+ О2(г)= 2СО2(г) 2HBr(г)↔H2(г) + Br2(г) NaOH(р)+HCl(р)=NaCl(р)+H2O(ж) F(тв) + S(тв) = FeS(тв)
определяется изменением количества вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося в результате реакции за единицу времени на единице поверхности S – площадь поверхности Взаимодействие происходит только на поверхности раздела между веществами «Знания, не проверенные опытом, матерью всякой достоверности, бесплодны и полны ошибок» Леонардо да Винчи Гипотеза: на скорость химических реакций влияют следующие факторы:
Работа в группах. Работа групп включает в себя следующие виды деятельности:
Группа 1. Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции. Группа 2. Влияние температуры на скорость химических реакций. Группа 3. Влияние поверхности соприкосновения реагирующих веществ на скорость химических реакций. Группа 4. Влияние на скорость химических реакций концентрации реагирующих веществ. Группа 5. Влияние катализатора на скорость химической реакции..
Закономерности изменения скорости химических реакций в зависимости от условий. характером химических связей
υ(Zn + HCl = H2 + ZnCl2) > υ(Zn + CH3COOH = H2 + Zn(CH3COO)2их строениемυ(2K + 2H2O = H2 + 2KOH) > υ(2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH)Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ. Объяснение зависимости скорости реакции от температуры было дано С.Аррениусом. К реакции приводит не каждое столкновение молекул реагентов, а только наиболее сильные столкновения. Лишь молекулы, обладающие избытком кинетической энергии, способны к химической реакции. С.Аррениус рассчитал долю активных (т.е. приводящих к реакции) соударений реагирующих частиц , зависящую от температуры.
Влияние температуры на скорость химической реакции Температура повышает количество столкновений молекул. Правило Вант-Гоффа (сформулировано на основании экспериментального изучения реакций) В интервале температур от 0°С до 100°С при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза: Правило Вант-Гоффа не имеет силу закона. Лабораторная техника была несовершенна, поэтому:
Скорость гетерогенной реакции прямо пропорциональна площади поверхности соприкосновения реагентов. При измельчении и перемешивании увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ, при этом возрастает скорость реакции Скорость гетерогенной реакции зависит от: а) скорости подвода реагентов к границе раздела фаз; б) скорости реакции на поверхности раздела фаз, которая зависит от площади этой поверхности; в) скорости отвода продуктов реакции от границы раздела фаз. Зависимость скорости химической реакции от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ . Для взаимодействия веществ их молекулы должны столкнуться. Число столкновений пропорционально числу частиц реагирующих веществ в единице объёма, т.е. их молярным концентрациям. Закон действующих масс: Скорость элементарной химической реакции пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ, возведённых в степени равные их коэффициентам: 1867 г. К.Гульдберг и П.Вааге сформулировали закон действующих масс aA + bB dD + fF v = k · c (A)a · c (B)b k - константа скорости реакции (v = k при c (A) = c (B) = 1 моль/л) Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ Давление сильно влияет на скорость реакций с участием газов, потому что оно непосредственно определяет их концентрации. В уравнении Менделеева-Клапейрона: pV = nRT перенесем V в правую часть, , а RT - в левую учтем p/RT = n/V учтём, что n/V = c p/RT = c Давление и молярная концентрация газа связаны прямо пропорционально. Давление Вещества, изменяющие скорость химической реакции за счёт изменения энергии активации, но сами при этом не расходующиеся. Процесс в присутствии катализатора – катализ. Реакция с катализатором – каталитическая. Положительные катализаторы – ускоряют реакцию, уменьшая Еа Отрицательные катализаторы (ингибиторы) – замедляют реакцию, увеличивая Еа A + K = AK (1) AK + B = AB + K (2) Суммарная реакция A + B = AB Но вместо энергетического барьера этой реакции преодолеваются более низкие барьеры реакций (1) и (2): E1 и E2 Зависимость скорости химической реакции от наличия катализатора Решение задач на вычисление изменения скорости реакции. Задача 1. Как изменится скорость химической реакции 2СО + O2 = 2СO2, если уменьшить объем газовой смеси в 2 раза? Решение:2СО + O2 = 2СO2 1) Запишем выражение закона действующих масс для исходной смеси и после сжатия v1 = k · c(СО)2 · c(O2) v2 = k · (2·cСО)2 · 2c(O2) = k · 4c(СО)2 · 2c(O2) = 8k · c(СО)2 · c(O2) 2) Найдём отношение скоростей: v2/v1 = (8k · c(СО)2 · c(O2))/ (k · c(СО)2 · c(O2)) = 8 Ответ: скорость реакции возрастёт в 8 раз Задача 2. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 300° до 350°С, если температурный коэффициент равен 2? Решение:
υ2 = υ1 ∙ γ ∆τ/10 2) Найдём отношение скоростей: v2/v1 = γ∆τ/10 = 2(350-300)/10 = 25 = 32 Ответ: скорость реакции возрастёт в 32 раза Практическая задача: В некоторой лаборатории долго пытались запустить химическую реакцию, но ничего не получалось, но потом у одного из лаборантов, когда он остался один в лаборатории - реакция пошла! Все сбежались, чтобы посмотреть, что он делает для запуска реакции, но к всеобщему разочарованию – опять ничего не получилось…. Оставшись наедине, он заново попытался провести реакцию и…она опять не пошла! Стоило позвать всех, чтобы показать - реакция не идет… В чем тут дело? Если бы лаборант применял только обычные средства для запуска реакции (нагрев, перемешивание, менял концентрацию), то это сработало бы и в присутствии сотрудников. А тут он и сам не понял, почему в одиночестве у него всё получается, а при коллегах – нет. Для решения предлагаю вам ТРИЗовскую подсказку. Есть в ТРИЗ (теория решения изобретальских задач) такое волшебное слово МАТХЭМ, что означает перечень разных воздействий Подсказка для решения задачи: М- механическое (всякое перемешивание, давление) А- акустическое (звуковое) Т- тепловое Х- химическое Э- электрическое М – магнитное Домашнее задание.
3. § 10 § 11. 4. Творческое задание. Предложите способы ускорения разложения бытовых отходов, используя изученные вами факторы, влияющие на скорость химической реакции. Ответ обоснуйте. Рефлексия. А теперь я попрошу написать вас мне телеграмму. Это не должно быть больше 3 – 4 предложений телеграфного типа, в которых вы отразите своё впечатление от нашей работы сегодня. Всем спасибо за сотрудничество. |