Приложение 1.
Проблемная лекция «Скорость химических реакций»
Цели:1. Познакомить учащихся со скоростью химических реакций, раскрыть влияние различных условий на изменение скорости химических реакций.
2.Углубить знания учащихся о катализаторах.
3.Путем проблемного изложения материала стимулировать познавательный процесс учащихся, мобилизовать их к использованию имеющихся знаний для последующего познания нового материала.
4.Формировать у учащихся умения и навыки слушать и конспектировать лекции.
Оборудование и реактивы: Na, H2O, Fe (гвоздь и опилки), HCl (1:1), HCl (1:10), CuO, H2SO4,
Zn, H2O2, MnO2, лабораторное оборудование: спиртовка, держатель, пробирки, штатив.
Ход урока.
Действия учителя и учащихся .
|
Содержание материала.
|
Слово учителя: записи на доске учителям.
Записи учащихся в тетради.
Изложение материала учителем.
Постановка проблемных вопросов.
Изложение материала учителем, записи на доске.
Учащиеся конспектируют в тетради.
Учитель обьясняет пример расчётной задачи.
|
цели и задачи урока.
Лекция №1.
Тема: «Скорость химических реакций»
План:
Понятие о скорости хим. реакций.
Условия, влияющие на изменение скорости химической реакции.
Катализ.
1). Дайте физическое определение скорости движения:
V=S : t Путь, пройденный за какое - то время. На протекание различных химических реакций тоже необходимо время..
Все ли реакции идут с одинаковой скоростью?
Что сгорит быстрее: деревянная доска или древесные стружки?
Где с большей скоростью горит уголь на воздухе или в кислороде? Почему?
При сочетании, каких условий горение одного и того же вещества происходит особенно быстро?
Одинаково ли быстро сгорают при одних и тех же условиях разные вещества?
Некоторые химические реакции проходят мгновенно, со взрывом, а некоторые очень медленно.
Запишем уравнение реакции в общем виде A+B = AB.
Во время химической реакции уменьшается число молекул A и B и увеличивается AB.
Проследим, как изменяется концентрация A.
В начальный период времени t1 начальная концентрация А – С1, в момент времени t2 концентрация A соответственно уменьшается до С2.
Таким образом за промежуток времени Δ t = t2- t1 произошло изменение концентрации вещества А: ΔС = С1 – С2. Следовательно, скорость химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени.
V = (C1 – C2 )/(t2 – t1).
V = ΔC (моль/л.)/Δ t (c).
V – в моль/л • с.
Пример №1. Начальная концентрация вещества А в реакции А+В=АВ равна 2,8 моль/л. через 30 сек. Концентрация его стола 2,5 моль/л. какова средняя скорость реакции?
Решение: V = (C1 – C2)/Δt.
|
Вопрос к классу
Демонстрация опытов
Na + H2O → Fe + H2O + O2→
Демонстрация опытов
Fe + HCl →
Демонстрация опыта CuO+H2SO4→
Учитель обьясняет пример расчётной задачи.
Демонстрация опыта
Zn + HCl →
|
V = (2.8 моль/л – 2.5 моль/л ): 30 cек.= 0.3 моль/л : 30 сек = 0.01 моль/л * с
А как изменилась за это время концентрация вещества В ? АВ ?
2). От чего же зависит скорость химической реакции ?
Какие условия влияют на скорость химической реакции ?
Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ
2Na + 2H2O → 2NaON + H2↑ + Q – быстро
4 Fe + 6 H2O + 3O2→ 4 Fe (OH)3 ↓-медленно
образование ржавчины.
Скорость химической реакции зависит от площади соприкосновения реагирующих веществ.
Какие вы знаете агрегатные состояния вещества ?
Гомогенные реакции : газ + газ
Жид + жид
тв. + тв.
Гетерогенные реакции: газ + жид
жид + тв.
газ + тв.
Как влияет площадь соприкосновения реагирующих веществ на V химической реакции ?
Fe + 2HCl →H2↑+FeCl2+Q медленно (гвоздь)
Fe+2HCl→H2↑+FeCl2+Q быстро (опилки)
Скорость химической реакции зависит от температуры.
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O Медленно
CuO+H2SO4→CuO+H2O Быстро при нагревании
Правило Вант-Гоффа : Изменение t на каждые 100 изменяет скорость большинства реакций в 2-4 раза.
2 Н2+О2 =2Н2О+Q при 200 С - не идёт при t 6000 С - мгновенно со взрывом.
Пример 2.Во сколько возрастёт скорость химической реакции при изменение температуры от 100 до 500С,если повышение температуры на 100С вызывает увеличение U в 2 раза.
Решение:500-100=400
40:10=4
24=2*2*2*2=16
Ответ: в 16 раз.
Скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ:
Zn + 2HCl → Zn Cl2 + H2↑ +Q быстро 1 : 1
Zn + 2HCl →ZnCl2 + H2↑ + Q медленно
1:10
C + О2 → CO2 + Q
В кислороде на воздухе
С увеличением концентрации веществ число возможных попарных соударений между частицами увеличивается, что влечет за собой увеличение скорости реакции.
H2 + I2 → 2 HI
Опытным путем установлено
V = КC (H2) * C (I2)
R – константа скорости химической реакции ; зависит от природы реагирующих веществ.
Если C(Н2)*C(I2)=1, то v = k v = k[H2]* [I2]
В общем виде:
А+В=АВ, V = KC(A)*C(B)
в гомогенной системе.
В гетерогенной системе V зависит от вещества в газообразующем или жидком состоянии.
C+2H2→CH4
V = к*c(H2)
V = k [H2]2
Закон действующих масс: при данной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.
V = k [A]m[B]n
Пример: 2Сг+3CI2→2СгCI3
V = k [CI2]3 |
|
| Задание классу.
Демонстрация опыта
Учащиеся выполняют
итоговый тест.
Задание на дом:
| Какой реакции соответствует выражение v=r[О2]?
C +O2 =CO2
N2+O2=2NO
2H2+O2 =2H2O
5)Скорость химической реакции зависит от присутствия катализатора .
3). Не все столкновения между молекулами приводят к их взаимодействию, а только эффективные, заканчивающиеся образованием новых молекул.
Сталкивающиеся молекулы должны обладать энергией, достаточной для осуществления реакции в данных условиях. Такие молекулы называют активными. Нужно сообщить молекуле энергию активации.
Явление ускорения хим. р-й в данном случае – катализ.
Катализаторы – вещества, изменяющие скорость химической реакции. Катализаторы участвуют в образовании промежуточных продуктов реакции, но к концу реакции регенерируются.
Каталитические реакции делят на реакции гомогенного и гетерогенного катализа.
При гетерогенном катализе катализатор образует самостоятельную фазу, и взаимодействие протекает на его поверхности 2SO2 + O2→V2O5 2SO3.
При гомогенном катализе – одна фаза (газовая или жидкая)
2SO2 + O2→NO2 2SO3.
Как в гомогенном, так и в гетерогенном катализе катализатор участвует в реакции, образуя промежуточное неустойчивое соединение, снижая энергию активации реагирующих молекул.
A + B →Kt AB
A + KT → AKT или B + KT → BKT
AKT + B → AB + KT или BKT + A → AB + KT
Положительный катализ-увеличение скорости реакции.
Отрицательный катализ- уменьшение скорости реакции-ингибирование.
Без катализатора реакция идёт медленнее или быстрее.
2H2O2→2H2O+O2↑+Q
(проверяем лучиной)
Итоговый тест:
1. Формула вычисления скорости химической реакции:
а) V = S:t
б) V = ΔC: Δ t
в) V = Δ t : ΔC
2. Единицы измерения скорости химической реакции:
а) моль / л
б) сек / моль
в) моль / л сек
3. Укажите гомогенную систему:
а) СаСО3 = СаО + СО2
б) СО2 + С = 2СО
в) 2СО + О2 = 2СО2
4. Укажите верное выражение скорости для системы
2Сr + 3Сl 2 =2СrСl 3
а) V= k(Cl2)3
б) V = k(Cr)2(Cl)3
в) V = k(3Cl2)
5. К какому каталитическому процессу следует отнести реакцию MnO2
2H2O2 ===== 2H2O + O2
а) гомогенный катализ
б) гетерогенный катализ
в) ферментативный катализ
6. Перечислите факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Учить конспект лекции №1
|
| |
