Урок-проект "Обратимость химических реакций. Химическое равнеовесие."
МБВ(с)ОУ «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 1»
Химия. 11 класс.
Тема урока: Обратимость химических реакций. Химическое равновесие.
Цель урока: • ознакомление обучающихся с понятием «состояние химического равновесия», способами его смещения и рассмотрение этих явлений на практике. Задачи урока: Образовательная: • повторить и углубить знания учащихся об обратимых и необратимых реакциях; • ознакомить обучающихся с понятием химического равновесия и факторами его смещающими; • обучить навыкам решения заданий согласно принципу Ле Шателье.
Воспитательная: • формирование научно-естественного мировоззрения.
Развивающая: • развитие умений наблюдать, анализировать, делать выводы, систематизировать полученные знания, • формирование навыков работы в группах, • совершенствование экспериментальных умений и навыков. Оборудование и реактивы: мультимедийный проектор, компьютер.пробирки, химические стаканы; горячая вода, лед, раствор крахмала, йод, роданид калия, хлорид железа (III), хлорид калия (кристалл.). Ход урока.
I. Ориентировочно-мотивационный этап II. Информационно-поисковый этап III. Этап исследования и обобщение. IV. Этап закрепления и контроля изученного материала V. Этап рефлексии. VI. Домашнее задание.
I. Ориентировочно-мотивационный этап Учитель вместе с учащимися определяет тему, цель и задачи урока. (демонстрация 1-2 слайдов № 1, 2). Учитель: В природе, в организмах живых существ, в процессе физиологической деятельности человека, в его действиях по созданию условий различного уровня: бытовых, производственных, технических, экологических и других - происходят или осуществляются тысячи, миллионы совершенно разных реакций, которые можно рассматривать с разных точек зрения и классификаций. Сегодня мы рассмотрим химические реакции с точки зрения обратимости и необратимости их. Трудно переоценить значение этих понятий: сколько существует человек думающий, столько же и бьётся человеческая мысль об обратимости и необратимости процессов, происходящих в его организме, вечная проблема о продлении жизни человека, проблема о необратимости последствий его жизнедеятельности, бездумного отношения к природе. Сегодня мы будем искать ответы на эти вопросы применительно к науке «химии».
Вопросы учителя к учащимся:
1. Какие реакции называются необратимыми? 2. Каковы условия необратимости процесса? 3. Какие реакции называются обратимыми? 4. Как в уравнениях химических реакций обозначается обратимость процесса? 5. Какие реакции, уравнения которых представлены на слайде №3, являются обратимыми? (демонстрация слайда № 3). NaOH + HCl → NaCl + H2O N2 + 3H2 → 2NH3 AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3 SO3 + H2O→ H2SO4 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O HCOOH + CH3OH → HCOOCH3 + H2O 6. Возможно ли в живых организмах обратимые химические реакции? (гидрирование-дегидрирование, гидратация-дегидратация, полимеризация- деполимеризация, этерификация-гидролиз) Учитель: демонстрационный опыт «Заживление раны». Опережающий вопрос: по окончании изучения материала урока прокомментируйте то, что увидите в ходе демонстрации. В качестве иллюстрации обратимости химических реакций в организме человека проведем демонстрационный опыт " Заживление раны". Кожу руки обильно смачивают "йодом" (слабый раствор хлорного железа), якобы для дезинфекции. После этого используется тупой нож смоченный раствором роданида калия для нанесения «раны» на коже. На руке появляется "кровоточащая рана", которую легко смывают затем «живой водой» (раствором хлорида калия), а руку вытирают насухо полотенцем. II. Информационно-поисковый этап Учитель: Несмотря на то, что мы в повседневной жизни привыкли наблюдать необратимые химические процессы (реакции обмена, горения), все же большинство химических процессов обратимы. Это значит, что при одних и тех же условиях протекают и прямая, и обратная реакции (особенно если речь идет о замкнутых системах). Например: (демонстрация слайда № 4) а) реакция термического разложения
CaCO3 → CaO + CO2 ↑ в открытой системе не обратима;
б) эта же реакция
CaCO3 ↔ CaO + CO2
в замкнутой системе обратима.
Рассмотрим процессы, протекающие при обратимых реакциях на примере реакции H2 и J2.
В самом начале процесса, пока концентрации исходных веществ высоки, скорость прямой реакции большая, затем она падает. Со временем концентрация вещества Н2 и J2 уменьшается, а концентрация вещества НJ увеличивается. По мере накопления продуктов начинается обратная реакция. Скорость ее возрастает до тех пор, пока не наступает такое состояние, когда расходуется столько молекул продукта, сколько их образуется в прямой реакции. Другими словами, наступает химическое равновесие. Демонстрируем схему (слайд № 5)
Демонстрируем график (слайд № 6): Вопрос к учащимся: 1. Что показывает график? 2. Дайте определение понятия «Химическое равновесие»? (График показывает, что в какой то момент скорости прямой и обратной реакции становятся равными. Состояние системы, при которой скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называется химическим равновесием.) Учитель: предлагает записать определение понятия «химическое равновесие» используя учебник. Учитель: Состояние равновесия сохраняется сколь угодно долго при неизменных внешних условиях температуре; концентрации, давлении (если в реакции участвуют или образуются газы). (Демонстрация слайда № 7). С именем французского ученого Ле Шателье (1884) связано и название принципа смещения химического равновесия.
Учитель: предлагает записать определение принципа Ле Шателье используя учебник. III. Этап исследования Учитель: Предлагает учащимся изучить принцип Ле Шателье на практике. Обучающиеся по заранее приготовленным инструкциям выполняют практическую работу. Затем вместе с учителем заслушивают отчеты групп, подводят итоги и систематизируют полученные знания. ( Демонстрация слайдов №8-10). По окончании докладов групп, учитель предлагает записать выводы из проделанных опытов о направлении смещения химического равновесия. (Учащиеся пользуются учебником и полученным экспериментальным материалом). 1группа – изучает влияние изменения температуры на смещение химического равновесия. 2 группа – влияние изменения концентрации на смещение химического равновесия. 3 группа – влияние изменения давления на смещение химического равновесия. IV. Этап закрепления и контроля изученного материала Учитель: используя принцип Ле Шателье, определите в какую сторону сместится химическое равновесие в реакциях предложенных в тестовом задании. 1. Химическое равновесие в системе 2NO+O2↔2NO2+Q смещается в сторону образования продукта реакции при 1) повышении давления 2) повышении температуры 3) понижении давления
2. На химическое равновесие в системе N2+3H2↔2NH3+Q не оказывает влияние 1) повышение температуры 2) повышение давления 3) удаление аммиака из зоны реакции 4) применение катализатора
3. В какой системе увеличение концентрации водорода (Н2) смещает химическое равновесие влево? 1) C(тв)+2H2(г)↔СH4(г) 2) 2NH3(г)↔N2(г)+3H2(г) 3) 2H2(г)+O2(г)↔2H2O(г) 4) FeO(тв)+H2(г)↔Fe+H2O(г)
Самостоятельная работа учащихся по решению тестовых заданий. Взаимопроверка через слайд (демонстрация слайда № 11). V. Этап рефлексии: Учитель: прокомментируйте демонстрационный опыт, проведенный в начале урока. Что нового из сегодняшнего занятия вы для себя получили? (учащиеся высказывают свое мнение). Подведение итогов урока. VI. Домашнее задание: (Демонстрация слайда № 12) О. С. Габриелян, Г.Г. Лысова, Химия 11 класс для общеобразовательных учреждений § 14, повторить §13, Упр. 1, 2, 4 стр. 147. Учитель химии: Шабалин Александр Александрович
