Data _____________ Klasė _______________
Tema:
Cheminės reakcijos greičio samprata. Katalizatoriai. Cheminė pusiausvyra
Pamokos tikslai:
kartoti ir įtvirtinti žinias apie grįžtamas reakcijas, cheminę pusiausvyrą; formuoti idėjas apie katalizatorius ir katalizę.
Per užsiėmimus
1. Laiko organizavimas pamoka. 2. Naujos medžiagos mokymasis Su „greičio“ sąvoka esate susipažinęs iš fizikos kurso. V bendras vaizdas greitis yra reikšmė, parodanti, kaip bet kuri charakteristika keičiasi per laiko vienetą.Cheminės reakcijos greitis – tai reikšmė, parodanti, kaip per laiko vienetą keičiasi pradinių medžiagų arba reakcijos produktų koncentracijos. Norint įvertinti greitį, reikia pakeisti vienos iš medžiagų koncentraciją.1. Labiausiai domina reiškia reakcijas, vykstančias vienalytėje (homogeniškoje) terpėje.Vienarūšės sistemos (homogeninės) - dujos/dujos, skystis/skystis – Reakcijos vyksta visu tūriu. Matematiškai cheminės homogeninės reakcijos greitis gali būti pavaizduotas naudojant formulę:2. Esant nevienalytei reakcijai, reakcijos greitis nustatomas pagal medžiagų, kurios patenka į reakciją arba susidaro dėl reakcijos, molių skaičių per laiko vienetą paviršiaus vienete:Heterogeninės (heterogeninės) sistemos – kietas/skystas, dujinis/kietas, skystas/dujinis - reakcijos vyksta sąsajoje. Šiuo būdu, cheminės reakcijos greitis rodo kiekio kitimą medžiagos per laiko vienetą, tūrio vienetą arba vieneto sąsają. Reakcijų greičio priklausomybė nuo įvairių veiksnių
Sąlygos
Veikiančių masių dėsnis Cheminės reakcijos greitis yra tiesiogiai proporcingas reaguojančių medžiagų koncentracijos sandaugai. Padidėjus bent vienos iš reaguojančių medžiagų koncentracijai, cheminės reakcijos greitis didėja pagal kinetinę lygtį.Apsvarstykite bendrąją reakcijos lygtį: aA + bB = cC + dD, kur A, B, C, D - dujos, skysčiaiŠios reakcijos kinetinė lygtis yra tokia:
Greičio padidėjimo priežastis yra reaguojančių dalelių susidūrimų skaičiaus padidėjimas dėl dalelių padidėjimo tūrio vienete.
Cheminės reakcijos, vykstančios vienarūšėse sistemose (dujų mišiniuose, skystuose tirpaluose), vyksta dėl dalelių susidūrimo. Tačiau ne kiekvienas reaguojančių dalelių susidūrimas sukelia produktų susidarymą. Tik dalelės su padidinta energija -aktyviosios dalelės, galintis atlikti cheminę reakciją. Kylant temperatūrai, didėja dalelių kinetinė energija ir didėja aktyvių dalelių skaičius, todėl vyksta cheminės reakcijos aukšta temperatūra tekėti greičiau nei esant žemai temperatūrai. Reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros nustatoma pagal van't Hoff taisyklę:kylant temperatūrai kas 10°C, reakcijos greitis padidėja 2-4 kartus.
Van't Hoff taisyklė yra apytikslė ir taikoma tik apytiksliai įvertinti temperatūros poveikį reakcijos greičiui.
Katalizatoriai yra medžiagos, kurios padidina cheminės reakcijos greitį.Jie sąveikauja su reagentais, sudarydami tarpinį cheminį junginį ir išsiskiria pasibaigus reakcijai.Katalizatorių poveikis cheminėms reakcijoms vadinamaskatalizė . Pagal agregacijos būseną, kurioje yra katalizatorius ir reagentai, reikėtų atskirti:
homogeninė katalizė (katalizatorius su reaguojančiomis medžiagomis sudaro vienalytę sistemą, pavyzdžiui, dujų mišinį);
heterogeninė katalizė (katalizatorius ir reagentai yra skirtingose fazėse; katalizė vyksta sąsajoje).
Medžiaga, lėtinanti reakcijos greitį
1. Tarp visų žinomų reakcijų yra grįžtamųjų ir negrįžtamų reakcijų. Tiriant jonų mainų reakcijas, buvo išvardytos sąlygos, kuriomis jos baigiasi. ( ). Taip pat yra žinomų reakcijų, kurios tam tikromis sąlygomis nesibaigia. Taigi, pavyzdžiui, kai sieros dioksidas ištirpsta vandenyje, įvyksta tokia reakcija: SO 2 + H 2 O→ H 2 TAIP 3 . Bet pasirodo, kad vandeniniame tirpale gali susidaryti tik tam tikras kiekis sieros rūgšties. Taip yra dėl to, kad sieros rūgštis yra trapi, ir vyksta atvirkštinė reakcija, t.y. skilimas į sieros oksidą ir vandenį. Todėl ši reakcija nesibaigia, nes vienu metu vyksta dvi reakcijos –tiesiai (tarp sieros oksido ir vandens) iratvirkščiai (sieros rūgšties skilimas). TAIP 2 + H 2 O↔ H 2 TAIP 3 . Vadinamos cheminės reakcijos, kurios tam tikromis sąlygomis vyksta viena kitai priešingomis kryptimis grįžtamasis.2. Nes greitis cheminės reakcijos priklauso nuo reagentų koncentracijos, tada iš pradžių tiesioginės reakcijos greičio( υpr ) turėtų būti maksimalus,ir atvirkštinės reakcijos greitis (υ arr ) lygus nuliui. Reagentų koncentracija laikui bėgant mažėja, o reakcijos produktų koncentracija didėja. Todėl tiesioginės reakcijos greitis mažėja, o atvirkštinės reakcijos greitis didėja. V tam tikras momentas Laikui bėgant, pirmyn ir atgal vykstančių reakcijų greičiai tampa vienodi:
Visų grįžtamųjų reakcijų metu tiesioginės reakcijos greitis mažėja, o atvirkštinės reakcijos greitis didėja, kol abu greičiai tampa vienodi ir susidaro pusiausvyros būsena:
υ
pr =
υ
arr
Vadinama sistemos būsena, kurioje tiesioginės reakcijos greitis yra lygus atvirkštinės reakcijos greičiui
cheminis balansas.
Esant cheminei pusiausvyrai, kiekybinis santykis tarp reaguojančių medžiagų ir reakcijos produktų išlieka pastovus: kiek reakcijos produkto molekulių susidaro per laiko vienetą, tiek jų suyra. Tačiau cheminės pusiausvyros būsena išlieka tol, kol nesikeičia reakcijos sąlygos: koncentracija, temperatūra ir slėgis. Kiekybiškai aprašoma cheminės pusiausvyros būsenamasinio veikimo dėsnis.
Esant pusiausvyrai, reakcijos produktų koncentracijų sandaugos (jų koeficientų laipsniais) santykis su reagentų koncentracijų sandauga (taip pat ir jų koeficientų laipsniais) yra pastovi vertė, nepriklausoma nuo pradinių koncentracijų. esančios medžiagos reakcijos mišinys.
Ši konstanta vadinamapusiausvyros konstanta
-
k
Taigi dėl reakcijos: N 2
(D) + 3 H 2
(G)↔
2
NH 3
(D) + 92,4 kJpusiausvyros konstanta išreiškiama taip:υ
1
=
υ
2
υ
1
(tiesioginė reakcija)
=
k
1
[
N
2
][
H
2
]
3
, kur
– pusiausvyrinės molinės koncentracijos, = mol/l
υ
2
(atvirkštinė reakcija)
=
k
2
[
NH
3
]
2
k
1
[
N
2
][
H
2
]
3
=
k
2
[
NH
3
]
2
K
p
=
k
1
/
k
2
= [
NH
3
]
2
/ [
N
2
][
H
2
]
3
–
pusiausvyros konstanta
.
Cheminė pusiausvyra priklauso nuo koncentracijos, slėgio, temperatūros.
Principas
nustato pusiausvyros maišymosi kryptį:Jei sistemai, kuri yra pusiausvyroje, buvo daromas išorinis poveikis, tada pusiausvyra sistemoje pasislinks priešinga šiai įtakai kryptimi.
1) Koncentracijos įtaka
- padidinus pradinių medžiagų koncentraciją, pusiausvyra pasislenka reakcijos produktų susidarymo link.Pavyzdžiui,
K
p
=
k
1
/
k
2
= [
NH
3
]
2
/ [
N
2
][
H
2
]
3
Kai pridedama, pavyzdžiui, į reakcijos mišinį
azoto, t.y. reagento koncentracija didėja, vardiklis K išraiškoje didėja, bet kadangi K yra konstanta, skaitiklis taip pat turi didėti, kad ši sąlyga būtų įvykdyta. Taigi reakcijos produkto kiekis reakcijos mišinyje didėja. Šiuo atveju kalbame apie cheminės pusiausvyros poslinkį į dešinę, link produkto.
Taigi reagentų (skystų ar dujinių) koncentracijos padidėjimas pasislenka link produktų, t.y. link tiesioginės reakcijos. Padidėjus produktų (skystų ar dujinių) koncentracijai pusiausvyra pasislenka link reagentų, t.y. link nugaros reakcijos.
Kietojo kūno masės pokytis nekeičia pusiausvyros padėties.
2) Temperatūros poveikis
Temperatūros padidėjimas perkelia pusiausvyrą link endoterminės reakcijos.a)
N
2
(D) + 3
H
2
(G)
↔
2
NH
3
(D) + 92,4 kJ (egzoterminis – šilumos generavimas)
Kylant temperatūrai, pusiausvyra pasislinks amoniako skilimo reakcijos kryptimi (
←
)
b)
N
2
(D) +
O
2
(G)
↔
2
NE
(G) - 180,8 kJ
(endoterminis -
šilumos absorbcija)
Kylant temperatūrai, pusiausvyra pasislinks susidarymo reakcijos kryptimi
NE
(
→
)
3) Slėgio įtaka (tik dujinėms medžiagoms)
- didėjant slėgiui, pusiausvyra pasislenka į mažesnį tūrį užimančių medžiagų susidarymą.N
2
(D) + 3
H
2
(G)
↔
2
NH
3
(G)
1
V
-
N
2
3
V
-
H
2
2
V
–
NH
3
Kai slėgis pakyla (
P
): prieš reakciją
4
V
dujinių medžiagų
→
po reakcijos
2
V
dujinės medžiagos, todėl pusiausvyra pasislenka į dešinę (
→
)
Padidėjus slėgiui, pavyzdžiui, 2 kartus, dujų tūris sumažėja tiek pat kartų, todėl visų dujinių medžiagų koncentracijos padidės 2 kartus.
K
p
=
k
1
/
k
2
= [
NH
3
]
2
/ [
N
2
][
H
2
]
3
Tokiu atveju K išraiškos skaitiklis padidės 4
kartų, o vardiklis – 16 kartų, t.y. lygybė bus pažeista. Norint ją atkurti, koncentracija turi padidėti
amoniako
ir sumažinti koncentraciją
azoto
ir
vandenilis. Pusiausvyra pasislinks į dešinę.
Taigi, didėjant slėgiui, pusiausvyra pasislenka tūrio mažėjimo link, mažėjant slėgiui - tūrio didėjimo link.
Slėgio pokytis praktiškai neturi įtakos kietųjų ir skystųjų medžiagų tūriui, t.y. nekeičia jų koncentracijos. Vadinasi, reakcijų, kuriose nedalyvauja dujos, pusiausvyra praktiškai nepriklauso nuo slėgio. !
Medžiagos, turinčios įtakos cheminės reakcijos eigai
katalizatoriai.
Bet naudojant katalizatorių, tiek priekinės, tiek atvirkštinės reakcijos aktyvavimo energija sumažėja tiek pat, todėl
balansas nesikeičia.
3. Studijuotos medžiagos konsolidavimas
Užduotis Nurodykite, kaip tai paveiks:a) slėgio padidėjimas;b) temperatūros padidėjimas;c) padidinti deguonies koncentraciją siekiant subalansuoti sistemą: 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + QSprendimas: a) slėgio pokytisperkelia reakcijų, kuriose dalyvauja dujinės medžiagos, pusiausvyrą (d). Dujinių medžiagų tūrius prieš ir po reakcijos nustatykime stechiometriniais koeficientais:Pagal Le Chatelier principą,didėjant slėgiui,
pusiausvyra keičiasilink mažesnį tūrį užimančių medžiagų susidarymo, todėl pusiausvyra pasislinks į dešinę, t.y. link CO susidarymo 2
, link tiesioginės reakcijos(→)
.
b) Pagal Le Chatelier principą,kai pakyla temperatūra, pusiausvyra pasikeičialink endoterminės reakcijos (- K ), t.y. atvirkštinės reakcijos kryptimi – CO skilimo reakcija 2
(←)
, nes įjungta energijos tvermės dėsnis: Q- 2 CO (g) + O 2 (g) ↔ 2 CO 2 (g) + Qv) Didėjant deguonies koncentracijaisistemos pusiausvyra slenkasiekiant gauti CO 2
(→)
nes reagentų (skystų ar dujinių) koncentracijos padidėjimas pasislenka link produktų, t.y. link tiesioginės reakcijos.
4. Namų darbai.
P.14, Atlikite užduotį poromis1 pavyzdys
Kiek kartų sistemoje pasikeis tiesioginių ir atvirkštinių reakcijų greitis: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2 SO 3 (g) jei dujų mišinio tūris padidės tris kartus? Kuria kryptimi pasislinks sistemos pusiausvyra?Sprendimas.
Pažymime reaguojančių medžiagų koncentracijas: [ SO 2 ]= a,
[O 2] = b,
[SO3] = Su.
Pagal greičio masių veikimo dėsnįv
pirmyn ir atvirkštinė reakcija prieš keičiant tūrį:v pr = Ka
2
b v arr
=
KAM
1
Su
2
.
Sumažinus vienalytės sistemos tūrį tris kartus, kiekvienos iš reagentų koncentracija padidės tris kartus: [ TAIP 2
] = 3
a
, [O 2
] =
3
b;
[
TAIP 3
] = 3
Su
. Esant naujoms greičio koncentracijoms
v’
reakcija pirmyn ir atgal:v’
ir tt
=
KAM
(3
a
)
2
(3
b) = 27
Ka
2
bv’
arr
=
KAM
1
(3
Su
)
2
= 9
KAM
1
Su
2
Iš čia:
Vadinasi, tiesioginės reakcijos greitis padidėjo 27 kartus, o atvirkštinės – tik devynis kartus. Sistemos pusiausvyra pasislinko švietimo link TAIP 3 . 2 pavyzdys Apskaičiuokite, kiek kartų dujinėje fazėje vykstančios reakcijos greitis padidės temperatūrai pakilus nuo 30 iki 70 O C, jei reakcijos temperatūros koeficientas yra 2.Sprendimas. Cheminės reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros nustatoma pagal Van't Hoff empirinę taisyklę pagal formulę:
Todėl reakcijos greitis
νT 2
70 laipsnių temperatūroje O Su didesniu reakcijos greičiu
νT 1
30 laipsnių temperatūroje O C 16 kartų.3 pavyzdys
Vienalytės sistemos pusiausvyros konstanta:CO(g) + H 2
O(g) = CO 2
(d) + H 2
(G)po 850 O C lygus 1. Apskaičiuokite visų medžiagų koncentracijas pusiausvyroje, jei pradinės koncentracijos yra: [CO] ref
\u003d 3 mol / l, [N 2
O] ref
= 2 mol/l.Sprendimas.
Esant pusiausvyrai, tiesioginės ir atvirkštinės reakcijų greičiai yra vienodi, o šių greičių konstantų santykis yra pastovus ir vadinamas tam tikros sistemos pusiausvyros konstanta:v pr =
KAM
1
[SVAJONAS 2
O]v arr
= K 2
[CO 2
][H 2
]
Uždavinio sąlygoje pateikiamos pradinės koncentracijos, o išraiškoje
KAM
R apima tik visų sistemoje esančių medžiagų pusiausvyros koncentracijas. Tarkime, kad iki koncentracijos pusiausvyros momento [СО 2
]
R
=
X
mol/l. Pagal sistemos lygtį šiuo atveju susidaręs vandenilio molių skaičius taip pat bus
X
mol/l. Tam pačiam apgamų skaičiui (X
mol/l) CO ir H 2
O išleista mokslui
X
molių CO 2
ir H 2
. Todėl visų keturių medžiagų pusiausvyros koncentracijos yra:[CO 2
]
R
= [N 2
]
R
=
X
mol/l;
[CO] R
= (3 –
X
) mol/l;[N 2
O] R
= (2 –
X
) mol/l.Žinodami pusiausvyros konstantą, randame reikšmę
X
, o tada pradinės visų medžiagų koncentracijos:
Taigi, norimos pusiausvyros koncentracijos yra:[CO 2 ] R = 1,2 mol/l;[N 2 ] R = 1,2 mol/l;[CO] R \u003d 3 - 1,2 \u003d 1,8 mol / l;[N 2 O] R \u003d 2 - 1,2 \u003d 0,8 mol / l.
O.I. Ivanova, chemijos mokytoja, MBOU „Napolnokotyakskaya vidurinė mokykla“, Čečėnijos Respublikos Kanashsky rajonas
Pamoka „Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui“
Pamokos tikslas: veiksnių, turinčių įtakos cheminės reakcijos greičiui, tyrimas
Užduotys:
sužinoti, kokie veiksniai turi įtakos cheminių reakcijų greičiui
išmokyti paaiškinti kiekvieno veiksnio įtaką;
skatinti mokinių pažintinę veiklą, kuriant probleminę situaciją;
formuoti moksleivių kompetencijas (ugdomąsias-pažintines, komunikacines, sveikatą tausojančias);
tobulinti mokinių praktinius įgūdžius.
Pamokos tipas: probleminė-dialoginė.
Darbo formos: grupė, individuali.
Įranga ir reagentai: mėgintuvėlių rinkinys, laikiklis mėgintuvėliams, trikojis, spiritinė lempa, drožlė, degtukai, cinko granulės, cinko milteliai, vario oksido milteliai, magnis, sieros rūgšties tirpalas (10% tirpalas), vandenilio peroksidas, kalio dichromatas , vario sulfatas, geležies vinis, natrio hidroksidas, kreida.
Užsiėmimų metu:
1 etapas:
Skambinti: Sveiki, vaikinai! Šiandien prisistatysime kaip mokslininkai-tyrėjai. Tačiau prieš pradedant mokytis naujos medžiagos, norėčiau pademonstruoti nedidelį eksperimentą. Pažvelkite į lentą ir spėkite apie šių reakcijų eigą:
A) vario ir geležies sulfatas;
B) vario sulfato ir kalio hidroksido tirpalas
Ar šios reakcijos įvyks? Eikite prie lentos ir parašykite šių reakcijų lygtis.
Apsvarstykite šiuos pavyzdžius (eksperimentą atlieka mokytojas).
Ant stalo yra du mėgintuvėliai, abiejuose yra vario sulfato tirpalas, tačiau viename mėgintuvėlyje, pridėjus natrio chlorido, į abu mėgintuvėlius nuleidžiame aliuminio granulę. Ką mes matome?
PROBLEMA: Kodėl antruoju atveju mes nematome reakcijos požymių, ar mūsų prielaidos klaidingos?
IŠVADA: Cheminės reakcijos vyksta skirtingu greičiu. Kai kurie vyksta lėtai, mėnesius, pavyzdžiui, geležies korozija arba fermentacija (fermentacija). vynuogių sultys dėl to susidaro vynas. Kiti užbaigiami per savaites ar dienas, pavyzdžiui, alkoholio gliukozės fermentacija. Dar kitos baigiasi labai greitai, pavyzdžiui, netirpių druskų nusodinimas, o kai kurios – iš karto, pavyzdžiui, sprogimai.
Beveik akimirksniu, labai greitai atsiranda daug reakcijų vandeniniai tirpalai: tai joninės reakcijos, kurios vyksta kartu su nuosėdų, dujų arba neutralizacijos reakcija.
Dabar prisiminkime, ką žinote apie cheminių reakcijų greitį.
Sąvokos supratimas. Išvardykite apibrėžimą, formules, matavimo vienetus.
PROBLEMA: Ką reikia žinoti, kad galėtumėte kontroliuoti cheminės reakcijos greitį? (Žinokite, kokios sąlygos turi įtakos greičiui)
Kokie yra šių ką tik išvardytų sąlygų pavadinimai? (Faktoriai)
Ant stalų priešais jus cheminiai instrumentai ir reagentai. Kaip manote, kokiu tikslu atliksite eksperimentus? (Siekiant ištirti veiksnių įtaką reakcijų greičiui)
Dabar pereiname prie šios dienos pamokos temos. Šioje pamokoje nagrinėsime veiksnius.
Į sąsiuvinius įrašome temos pavadinimą ir datą.
IIetapas:
TURINIO NAGRINĖJIMAS.
Kokie veiksniai turi įtakos cheminių reakcijų greičiui?
Studentai išvardija: temperatūrą, reagentų pobūdį, koncentraciją, kontaktinį paviršių, katalizatorius.
Kaip jie gali pakeisti reakcijos greitį?(Studentai siūlo savo spėjimus)
Mokytojas: Visų šių veiksnių įtaką cheminių reakcijų greičiui galima paaiškinti naudojant paprastą teoriją – susidūrimų teoriją. Pagrindinė jo idėja yra tokia: reakcijos atsiranda susidūrus tam tikrą energiją turinčioms reagentų dalelėms. Iš to galime padaryti tokias išvadas:
Kuo daugiau reaguojančių dalelių, tuo didesnė tikimybė, kad jos susidurs ir sureaguos.
Tik efektyvūs susidūrimai sukelia reakciją, t.y. tie, kuriuose „senieji ryšiai“ suardomi arba susilpnėja ir todėl gali susiformuoti „nauji“. Tačiau tam dalelės turi turėti tam tikrą energiją.
Mažiausias energijos perteklius, reikalingas efektyviam reaguojančių dalelių susidūrimui, vadinamas aktyvacijos energija (apibrėžimas įrašomas į nešiojamuosius kompiuterius).
Taigi, visoms dalelėms, patenkančioms į reakciją, atsiranda tam tikras barjeras, lygus aktyvavimo energijai. Jei jis mažas, tada yra daug dalelių, kurios sėkmingai ją įveikia. Esant dideliam energetiniam barjerui, jam įveikti reikia papildomos energijos, kartais užtenka „gero postūmio“.
Atsigręžiame į Leonardo da Vinci teiginį (Patyrimu nepatikrintos žinios yra bevaisės ir kupinos klaidų).
Mokytojas: Kaip jūs suprantate šių žodžių reikšmę?(testo teorija su praktika)
Taip, iš tiesų, bet kuri teorija turi būti išbandyta ir praktiškai. Tada jūs pats turite ištirti įvairius reakcijos greičio veiksnius. Norėdami tai padaryti, atliksite reakcijas, vadovaudamiesi lentelėse pateiktomis instrukcijomis, sudarysite eksperimento protokolą. Po to vienam mokiniui iš grupės reikės prieiti prie lentos, paaiškinti, kokio faktoriaus įtaką įvertinote, lentoje užrašyti lygtis ir pagal susidūrimų teoriją bei aktyvacijos teoriją padaryti išvadą.
TV instrukcija.
PRAKTINIŲ DARBŲ ATLIKIMAS GRUPĖSE
1 kortelė. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui:
1. Reagentų pobūdis.
Į du mėgintuvėlius įpilkite šiek tiek sieros rūgšties.
2. Į vieną įmerkite nedidelį kiekį magnio, o į kitą – cinko granulę.
3. Palyginkite įvairių metalų sąveikos su sieros rūgštimi greitį.
4. Kokia, jūsų nuomone, yra skirtingų rūgščių reakcijų su šiais metalais greičių priežastis.
5. Kokio veiksnio įtaką išsiaiškinote šio darbo metu?
6. Laboratorinių darbų protokole raskite jūsų patirtį atitinkančias pusreakcijų ir užpildykite reakcijų lygtis.
2 kortelė. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui:
2. Reagentų koncentracija.
Būkite atsargūs dirbdami su medžiagomis. Prisiminkite saugos taisykles.
1. Į du mėgintuvėlius supilkite 1-2 ml sieros rūgšties.
2. Į vieną iš mėgintuvėlių įpilkite tokio pat tūrio vandens.
3. Į kiekvieną mėgintuvėlį įdėkite cinko granules.
4. Kuriame iš mėgintuvėlių vandenilio išsiskyrimas prasidėjo greičiau?
3 kortelė. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui:
3. Reagentų sąlyčio sritis.
Būkite atsargūs dirbdami su medžiagomis. Prisiminkite saugos taisykles.
1. Skiedinyje susmulkinkite nedidelį kreidos gabalėlį.
2. Į du mėgintuvėlius įpilkite šiek tiek sieros rūgšties tirpalo. Būkite labai atsargūs, užpilkite tik šiek tiek rūgšties!
3. Tuo pačiu metu į vieną mėgintuvėlį įdėkite miltelių, o į kitą – kreidos gabalėlį.
4. Kuriame iš mėgintuvėlių reakcija vyks greičiau?
5. Kokio veiksnio įtaką išsiaiškinote šiame eksperimente?
6. Kaip tai galima paaiškinti susidūrimo teorijos požiūriu?
7. Parašykite reakcijos lygtį.
4 kortelė. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui:
4.Temperatūra.
Būkite atsargūs dirbdami su medžiagomis. Prisiminkite saugos taisykles.
1. Į abu mėgintuvėlius supilkite sieros rūgšties tirpalą ir įdėkite į juos vario oksido granulę.
2. Švelniai pakaitinkite vieną iš vamzdelių. Pirmiausia mėgintuvėlį šildome šiek tiek įstrižai, bandydami šildyti per visą ilgį, tada tik apatinę dalį, jau ištiesinus mėgintuvėlį. Laikykite vamzdelį su laikikliu.
3. Kuriame iš mėgintuvėlių reakcija vyksta intensyviau?
4. Kokio veiksnio įtaką išsiaiškinote šiame eksperimente?
5. Kaip tai galima paaiškinti susidūrimo teorijos požiūriu?
6. Parašykite reakcijos lygtį.
5 kortelė. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui:
5. Specialių medžiagų – katalizatorių buvimas medžiagos, kurios padidina cheminės reakcijos greitį.
Būkite atsargūs dirbdami su medžiagomis. Prisiminkite saugos taisykles.
Supilkite vandenilio peroksidą į du puodelius.
Į vieną iš mėgintuvėlių atsargiai pabarstykite kelis kalio dichromato kristalus. Sumaišykite gautą tirpalą stikline lazdele.
Uždekite skeveldrą, tada užgesinkite. Rūkstančią skeveldrą pridėkite prie tirpalų abiejose stiklinėse kuo arčiau tirpalo, bet nelieskite skysčio. Degiklis turi užsidegti.
Kuriame iš mėgintuvėlių stebimas greitas dujų išsiskyrimas? Kas tai per dujos?
Kokį vaidmenį šioje reakcijoje atlieka kalio dichromatas?
Kokią veiksnio įtaką sužinojote atlikdami šį eksperimentą?
Parašykite reakcijos lygtį.
GAUTŲ REZULTATŲ APTARIMAS.
Diskusijai iš kiekvienos darbo grupės vienas studentas ateina prie lentos (paeiliui)
Laboratorinių darbų apibendrinimo protokolo sudarymas pagal seminaro klausimus.
Reakcijų lygtys užrašomos lentoje ir padaromos atitinkamos išvados. Visi kiti studentai išvadas ir lygtis įrašo į protokolus.
Reagentų prigimties įtaka
Problema:
Mokytojas: paimtų medžiagų masės, kietųjų medžiagų svoriai, druskos rūgšties koncentracija, reakcijos sąlygos vienodos, bet vykstančių procesų intensyvumas (vandenilio išsiskyrimo greitis) skiriasi?
Diskusija:
Mokiniai: mes priėmėme skirtingi metalai.
Mokytojas: Visos medžiagos yra sudarytos iš cheminių elementų atomų. Koks skirtumas cheminiai elementai pagal savo žinias apie periodinį dėsnį ir D. I. Mendelejevo periodinę sistemą?
Mokiniai: Serijos numeris, padėtis D. I. Mendelejevo periodinėje sistemoje, tai yra, jie turi skirtingą elektroninę struktūrą, todėl paprastos medžiagos, kurias sudaro šie atomai, turi skirtingas savybes.
Mokytojas: tai yra, šios medžiagos turi skirtingą pobūdį. Taigi cheminės reakcijos greitis priklausys nuo konkretaus reagento pobūdžio, nes jie turi skirtingas struktūras ir savybes.
Išvada:
Mokiniai: Cheminės reakcijos greitis priklausys nuo reagentų pobūdžio: kuo aktyvesnis metalas (medžiaga), tuo didesnis cheminės reakcijos greitis.
Koncentracijos įtaka
Problema: visų reaguojančių medžiagų pobūdis, eksperimento atlikimo sąlygos vienodos, tačiau vykstančių procesų intensyvumas (vandenilio išsiskyrimo greitis) skiriasi?
Diskusija:
Mokytojas: kodėl skiriasi cheminės reakcijos greitis, nes reaguoja tos pačios cheminės prigimties medžiagos?
Mokiniai: Pildami vandenį, viename mėgintuvėlyje keitėme (sumažinome) sieros rūgšties koncentraciją, tuo tarpu sumažėjo vandenilio išsiskyrimo intensyvumas.
Išvada:
Mokiniai: Cheminės reakcijos greitis priklausys nuo reagentų koncentracijos: kuo didesnė reaguojančių medžiagų koncentracija, tuo didesnis cheminės reakcijos greitis.
Mokytojo paaiškinimas: REAGANTIŲ MEDŽIAGŲ KONCENTRACIJA.
Kuo daugiau reagento dalelių, kuo arčiau viena kitos, tuo didesnė tikimybė, kad jos susidurs ir sureaguos. Remdamasis didele eksperimentine medžiaga 1867 m. Norvegų mokslininkai K. Guldbergas ir P. Waage'as ir savarankiškai 1865 m. rusų mokslininkas N. I. Beketovas suformulavo pagrindinį cheminės kinetikos dėsnį, kuris nustato reakcijos greičio priklausomybę nuo reagentų koncentracijų:
Reakcijos greitis yra proporcingas reagentų koncentracijų sandaugai, paimtai galiomis, lygiomis jų koeficientams reakcijos lygtyje.
Šis įstatymas taip pat vadinamas masinio veikimo dėsnis.Galioja tik dujinėms ir skystoms medžiagoms!
2A+3B=A2B3 V=k*CA2*.CB3
1 pratimas. Parašykite šių reakcijų kinetines lygtis:
2 užduotis.
Kaip pasikeis reakcijos, turinčios kinetinę lygtį, greitis
v= kCA2CB, jei medžiagos A koncentracija padidinama 3 kartus.
Priklausomybė nuo reagentų paviršiaus ploto
Problema:
Mokytojas: visos medžiagos yra vienodos savo chemine prigimtimi, vienoda mase ir koncentracija, jos reaguoja toje pačioje temperatūroje, tačiau skiriasi vandenilio išsiskyrimo intensyvumas (taigi ir greitis).
Diskusija:
Mokiniai: Vienodos masės gabalas ir kreidos milteliai turi skirtingą tūrį, užimtą mėgintuvėlyje, skirtingus šlifavimo laipsnius. Ten, kur šis šlifavimo laipsnis yra didžiausias, vandenilio išsiskyrimo greitis yra didžiausias.
Mokytojas:ši charakteristika yra reagentų sąlyčio paviršiaus plotas. Mūsų atveju kalcio karbonato ir H2SO4 tirpalo sąlyčio paviršiaus plotas skiriasi.
Išvada:
Mokiniai: Cheminės reakcijos greitis priklauso nuo reagentų sąlyčio ploto: kuo didesnis reagentų kontaktinis plotas (šlifavimo laipsnis), daugiau greičio reakcijos.
Mokytojas: tokia priklausomybė pastebima ne visada: pavyzdžiui, kai kurioms nevienalytėms reakcijoms, pavyzdžiui, kietųjų dujų sistemoje, esant labai aukštai temperatūrai (daugiau nei 500 0C), labai susmulkintos (iki miltelių) medžiagos gali sukepti, todėl sumažina reaguojančių medžiagų kontakto paviršiaus plotą.
Temperatūros efektas
Problema:
Mokytojas: eksperimentui paimtos medžiagos yra tos pačios prigimties, paimtų CuO miltelių masė ir sieros rūgšties koncentracija taip pat vienoda, tačiau skiriasi reakcijos greitis.
Diskusija:
Mokiniai: Tai reiškia, kad kai keičiasi reakcijos temperatūra, keičiame ir jos greitį.
Mokytojas: Ar tai reiškia, kad kylant temperatūrai padidės visų cheminių reakcijų greitis?
Mokiniai: Nr. Kai kurios reakcijos vyksta labai žemoje ir net minusinėje temperatūroje.
Išvada:
Mokiniai: Todėl bet koks temperatūros pokytis keliais laipsniais žymiai pakeis cheminės reakcijos greitį.
Mokytojas: Praktikoje taip skamba Vant Hoffo dėsnis, kuris galios čia: Kai reakcijos temperatūra kinta kas 10 ºС, cheminės reakcijos greitis kinta (padidėja arba mažėja) 2-4 kartus.
Mokytojo paaiškinimas: TEMPERATŪRA
Kuo aukštesnė temperatūra, tuo aktyvesnės dalelės, didėja jų judėjimo greitis, todėl daugėja susidūrimų. Reakcijos greitis didėja.
Van't Hoffo taisyklė:
Didėjant temperatūrai kas 10°C, bendras susidūrimų skaičius padidėja tik ~ 1,6%, o reakcijos greitis padidėja 2–4 kartus (100–300%).
Skaičius, rodantis, kiek kartų reakcijos greitis padidėja, temperatūrai pakilus 10 °C, vadinamas temperatūros koeficientu.
Van't Hoffo taisyklė išreikšta matematiškai tokią formulę:
kurV1 - reakcijos greitis temperatūrojet2 ,
V2 - reakcijos greitis temperatūrojet1 ,
y- temperatūros koeficientas.
Išspręsti problemą:
Nustatykite, kaip pasikeis kokios nors reakcijos greitis temperatūrai pakilus nuo 10 iki 500C. Reakcijos temperatūros koeficientas yra 3.
Sprendimas:
Pakeiskite užduoties duomenis į formulę:
reakcijos greitis padidės 81 kartą.
Katalizatoriaus įtaka
Problema:
Mokytojas: medžiaga abiem atvejais ta pati, prigimtis ta pati, toje pačioje temperatūroje, reagento koncentracija ta pati, kodėl skiriasi greitis?
Diskusija:
Mokytojas: Medžiagos, kurios pagreitina chemines reakcijas, vadinamos katalizatoriais. Yra medžiagų, kurios lėtina reakcijas, jos vadinamos inhibitoriais.
Išvada:
Mokiniai: Katalizatoriai padidina reakcijos greitį, mažindami aktyvacijos energiją. Kuo mažesnė aktyvinimo energija, tuo greitesnė reakcija.
Gamtoje plačiai paplitę kataliziniai reiškiniai: kvėpavimas, maistinių medžiagų pasisavinimas ląstelėse, baltymų sintezė ir kt.- tai procesai, reguliuojami biologinių katalizatorių – fermentų. Kataliziniai procesai yra gyvybės pagrindas tokia forma, kokia egzistuoja žemėje.
Parabolė „Aštuonioliktasis kupranugaris“ (katalizatoriaus vaidmeniui paaiškinti)
(labai senas arabiškas palyginimas)
Kadaise Rytuose gyveno žmogus, kuris augino kupranugarius. Jis visą gyvenimą dirbo, o kai paseno, pasikvietė sūnus ir pasakė:
"Mano vaikai! Aš tapau senas ir silpnas ir greitai mirsiu. Po mano mirties padalykite likusius kupranugarius, kaip aš jums sakau. Tu, vyriausias sūnus, daugiausiai dirbote – pusę kupranugarių pasiimk sau. Tu, vidurinis sūnau, ką tik pradėjai man padėti – pasiimk sau trečią dalį. O tu, jauniausias, imk devintą“.
Praėjo laikas ir senis mirė. Tada sūnūs nusprendė padalyti palikimą, kaip jiems paliko tėvas. Varė bandą į didelį lauką, suskaičiavo ir paaiškėjo, kad bandoje tik septyniolika kupranugarių. Ir nebuvo įmanoma jų padalinti nei iš 2, nei iš 3, nei iš 9! Ką daryti, niekas nežinojo. Sūnūs pradėjo ginčytis ir kiekvienas siūlė savo sprendimą. Ir jie jau pavargo ginčytis, bet bendro sprendimo nepriėjo.
Tuo metu pro šalį ėjo keliautojas ant kupranugario. Išgirdęs šauksmus ir ginčus, jis paklausė: "Kas atsitiko?"
Ir sūnūs papasakojo apie savo bėdas. Keliautojas nulipo nuo kupranugario, įleido į bandą ir pasakė: „Dabar atskirkite kupranugarius, kaip tėvas liepė“.
O kadangi kupranugarių buvo 18, tai vyriausias sūnus paėmė pusę, tai yra 9, vidurinis – trečdalį, tai yra 6 kupranugarius, o jauniausias devintas, tai yra du kupranugarius. O kai taip pasidalijo bandą, lauke liko dar vienas kupranugaris, nes 9+6+2 lygu 17.
O keliautojas užlipo ant kupranugario ir jojo toliau.
Laboratorinis darbas (protokolas)
| Stebėjimai | |||
| Reakcijos greičio priklausomybė nuo reaguojančių medžiagų pobūdžio Zn + H2SO4(10%)= Mg + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Reakcijos greičio priklausomybė nuo reagentų koncentracijos Zn + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Reakcijos greičio priklausomybė nuo reagentų paviršiaus ploto heterogeninėms reakcijoms Zn(granulės)+ H2SO4(10%)= Zn(milteliai)+ H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros CuO + H 2 SO 4 (10 %) = CuO + H 2 SO 4 (10 %) kaitinimas = | V 1 V 2 | ||
| Reakcijos greičio priklausomybė nuo katalizatoriaus buvimo K2Cr2O7 | V 1 V 2 |
ATSPINDYS.
Ko išmokome šioje pamokoje?
Sukurkite grupę tema „Veiksniai, turintys įtakos XP greičiui“.
Kodėl mums reikia žinių apie veiksnius, turinčius įtakos cheminių reakcijų greičiui?
Ar jie naudojami kasdieniame gyvenime? Jei taikoma, nurodykite taikymo sritis.
Testas tema (5 minutes).
Testas
1. Cheminės reakcijos greitis apibūdina:
1) reaguojančių medžiagų molekulių ar jonų judėjimas vienas kito atžvilgiu
2) laikas, per kurį baigiasi cheminė reakcija
3) į cheminę reakciją patekusios medžiagos struktūrinių vienetų skaičius
4) medžiagų kiekių pasikeitimas per laiko vienetą tūrio vienete
Didėjant reagentų temperatūrai, cheminės reakcijos greitis yra toks:
1) mažėja
2) didėja
3) nesikeičia
4) periodiškai keičiasi
Padidėjus reagentų sąlyčio paviršiaus plotui, cheminės reakcijos greitis:
1) mažėja
2) didėja
3) nesikeičia
4) periodiškai keičiasi
Didėjant reagentų koncentracijai, cheminės reakcijos greitis yra:
1) mažėja
2) didėja
3) nesikeičia
4) periodiškai keičiasi
Padidinti cheminės reakcijos greitį
2CuS (TV)+ 3O2
(G.) = 2CuO(tv.) + 2SO2
(G.)
+
Kbūtina:
1) padidinti SO2 koncentraciją
2) sumažinti SO2 koncentraciją
3) sumažinti temperatūrą
4) padidinti CuS šlifavimo laipsnį
Normaliomis sąlygomismažiausiu greičiuyra sąveika tarp:
3) Zn ir HCl (10% tirpalas)
4) Mg ir HCl (10 % tirpalas)
Temperatūrai padidėjus nuo 10 iki 30 ° C, reakcijos greitis, kurio temperatūros koeficientas \u003d 3:
1) padidėja 3 kartus
2) padidėja 9 kartus
3) sumažėja 3 kartus
4) sumažėja 9 kartus
Bandomojo darbo įvertinimas:
Testo atsakymai:
Nėra klaidų - "5"
1-2 klaidos - "4"
3 klaidos - "3"
Namų darbai:
§13, p. 135-145.
O. S. Gabrielianas, G. G. Lysova. Chemija. 11 klasė. Vadovėlis švietimo įstaigoms. 11 leidimas, stereotipinis. M.: Bustardas, 2009 m.
Medžiagos reakcijai paimtos 400C temperatūroje, o po to pakaitintos iki 700C. Kaip pasikeis cheminės reakcijos greitis, jei jos temperatūros koeficientas yra 2?
Kaip pasikeis reakcijos, vykstančios pagal lygtį 2NO + O2 \u003d 2NO2, greitis, jei abiejų medžiagų koncentracija padidės 3 kartus.
Tema Cheminių reakcijų greitis ir jį įtakojantys veiksniai.
Pamokos tipas: mokytis naujos medžiagos
Pamokos tipas: paskaita
Klasė : 9
Baikonūro 1-osios vidurinės mokyklos chemijos mokytojas
Guzikova Oksana AleksandrovnaPamokos tikslai.
Pamokos:
Pateikite cheminių reakcijų greičio sampratą ir jo matavimo vienetus. Parodykite, kokią įtaką reakcijos greičiui turi tokie veiksniai kaip reagentų pobūdis, jų koncentracija, kontaktinis plotas, katalizatorių naudojimas ir temperatūra. Supažindinti studentus su cheminių reakcijų klasifikavimu pagal fazę (agregatinę būseną): homogeninę ir nevienalytę.
Kuriama:
Ugdyti cheminės reakcijos greičio nustatymo įgūdžius, naudojant masės veikimo dėsnį. Tęsiamas bendrųjų ugdymosi ir dalykinių gebėjimų ugdymas: analizuoti, lyginti, daryti išvadas. Ugdykite mokinių loginį ir semantinį mąstymą, atmintį, cheminę kalbą.
Švietimas:
Akiračio plėtimas, gebėjimas įgytas žinias pritaikyti praktikoje, savarankiškas paskaitų medžiagos įsisavinimas. Protinio darbo kultūros kėlimas.
Įranga ir reagentai:
Saugos plakatas, formulės ant PCB, projektorius, instrukcijų lapas su paskaitos planu.
Demonstraciniam eksperimentui: natrio tiosulfato tirpalas, sieros rūgšties tirpalas, vanduo, mėgintuvėliai.
Laboratoriniam eksperimentui: druskos rūgšties tirpalas, cinko milteliai, cinko granulės, magnis, geležis, mėgintuvėliai.
PAMOKOS MOTAS:
„Cheminė transformacija, cheminė reakcija yra pagrindinis chemijos dalykas“ N.N. Semenovas.
LAIKAS ORGANIZAVIMAS
Mokytojas
Sveiki, vaikinai, sėskite.
Mokytojas
Budint, įvardinkite tuos, kurie šiandien nedalyvauja pamokoje.
(mokytojas pažymi tuos, kurie nėra pamokoje).
NAUJOS MEDŽIAGOS PAAIŠKINIMAS
Mokytojas
Šiandien pereiname prie naujo skyriaus „Cheminių reakcijų greitis. Cheminis balansas.
Šioje pamokoje kalbėsime apie tai, kaip nustatomas cheminės reakcijos greitis ir kokie veiksniai gali jį pakeisti.
MOKYTOJAS
Lentoje užrašytos dvi cheminės reakcijos.
Vandenilio chlorido rūgšties tirpalo ir cinko sąveika.
Sieros rūgšties tirpalo ir bario chlorido tirpalo sąveika.
Mokytojas
Koks skirtumas?
Studentas
Jie skiriasi tuo, kad vienas teka tarp tirpalų, bet antrame yra tirpalas - druskos rūgštis, o metalas - cinkas.
Mokytojas
Tai reiškia, kad pirmoji reakcija vyksta vienoje terpėje, ir ši reakcija vadinama vienalyte, o antroje reakcijoje, vadinamoje nevienalyte, dalyvauja skirtingų agregatų būsenų medžiagos. Vienalytės terpės pavyzdys būtų dujos-dujos, skystis-skystis. Išvardykite nevienalytės aplinkos pavyzdžius.
STUDENTAS
Dujos yra kietos, dujos yra skystos, kietos yra dujos.
MOKYTOJAS
Teisingai. Nustatysime cheminės reakcijos greitį, užrašysime apibrėžimą ir atitinkamas formules.
Chemijos studijų dalykas yra cheminė reakcija. Dėl cheminės reakcijos vienos medžiagos išnyksta ir susidaro kitos medžiagos. Reakcijos eigoje keičiasi ir reaguojančių (pradinių medžiagų), ir produktų (galutinių medžiagų) medžiagos kiekiai. Šio pokyčio greitis vadinamas cheminės reakcijos greičiu.
Cheminė kinetika - cheminių reakcijų greičio ir mechanizmų tyrimas. (parašykime šį apibrėžimą)Taigi cheminės reakcijos greitį galima apibūdinti lygtimi
r
= / (1)kur r - reakcijos greitisnorma- proceso greitis, priešingai nei anksčiau naudotas reakcijos greičio žymėjimas - greitis – judėjimo greitis), (graikų didžioji raidė.delta ) yra žodžių „galutinis pakeitimas“ sinonimas, (gr. nuogas ) yra reagento medžiagos arba produkto medžiagos kiekis (mol), (gr. tau ) yra laikas, per kurį (-iai) įvyko šis pokytis.
Pagal šį apibrėžimą reakcijos greitis priklauso nuo to, kiek reakcijos dalyvių stebime ir matuojame. Akivaizdu, kad, pavyzdžiui, reakcija:
2 H 2 + O 2 =2 H 2 O.
medžiagos, paverčiamos vandeniliu, kiekis yra dvigubai didesnis nei deguonies. Taigi
r
(H 2 ) = 2 r (O 2 ) = r (H 2 O).Reakcijos lygtis susieja bet kurios medžiagos greičių reikšmes. Todėl pastarojo pasirinkimas priklauso nuo eksperimentinio jo kiekio matavimo reakcijos sistemoje patogumo ir paprastumo.
Kokybiniu lygmeniu reakcijos gali būti skirstomos į greitąsias, kurių greičiui matuoti reikalingi specialūs metodai, pavyzdžiui, sprogstamųjų dujų sprogimas, reakcijos elektrolitų tirpaluose; lėtas, kurio greičiui matuoti reikia ilgo laiko, pavyzdžiui, geležies korozija; ir reakcijos, kurias galime stebėti tiesiogiai, pavyzdžiui, cinko sąveika su druskos rūgštimi.
Reakcijos greitis, aprašytas (1) lygtimi, priklauso nuo paimtų reaguojančių medžiagų kiekių. Jei tą pačią reakciją atliekame su skirtingais reagentų tūriais ar kontaktiniais paviršiais, tai tai pačiai reakcijai gauname skirtingos reikšmės greičiai, kuo didesnis, tuo daugiau medžiagos paimama arba geriau susmulkinama. Todėl naudojamas kitoks reakcijos greičio apibrėžimas.
Cheminės reakcijos greitis yra bet kurios reakcijos vietos medžiagos kiekio pokytis per laiko vienetą reakcijos erdvės vienete
(užsirašykime šį apibrėžimą).V vienalytė sistema V sistemos (dujų fazėje arba tirpale). Esant tokiai reakcijai, reakcijos erdvės vienetas yra tūrio vienetas, o jei reakcijos metu šis tūris nekinta, lygtis atrodo taip:
V
= c / t (2)kur Su yra medžiagos molinė koncentracija (mol/l).
Reakcijos greitis – tai medžiagos koncentracijos pokytis per laiko vienetą.
V nevienalytė sistema ( pavyzdžiui, kietajai medžiagai degant dujose arba metalui sąveikaujant su rūgštimi), reakcija vyksta komponentų sąsajoje. Jei šios ribos plotasS , tada greičio lygtis yra tokia:
V
= n / St (3)Akivaizdu, kad naudojant tokį apibrėžimą (žr. (2) ir (3) lygtis, reakcijos greitis nepriklauso nuo tūrio homogeninėje sistemoje ir nuo reagentų sąlyčio ploto (malimo laipsnio) nevienalytėje sistemoje. .
Kokie veiksniai turi įtakos cheminės reakcijos greičiui?
RAŠYKIM PAGRINDINĮ
Reagentų prigimtis.
Temperatūros poveikis.
Katalizatoriaus buvimas.
Pateiksime pavyzdį kiekvienu atveju.
1. Reagentų pobūdžio įtaka
Pirmasis ir gana akivaizdus veiksnys, lemiantis reakcijos greitį, yra reaguojančių medžiagų prigimtis. Aukščiau, remiantis tuo, pateikėme reakcijų, vykstančių skirtingu greičiu, pavyzdžius.
Dabar atliksime eksperimentą, kuris eksperimentiškai tai įrodys.
Mokytojas paprašo mokinių atlikti laboratorinį eksperimentą.
Norėdami tai padaryti, į 3 mėgintuvėlius įpilkite 1-2 ml druskos rūgšties tirpalo ir į kiekvieną įlašinkite maždaug tą patį metalo gabalėlį: į pirmąjį - magnio, į antrąjį - į cinką, į trečią - į geležį.
Mokytojas
Ar visuose mėgintuvėliuose dujų išsiskyrimo greitis yra toks pat?
Studentas
Ne, mėgintuvėliuose burbuliukų išsiskyrimo intensyvumas yra skirtingas. Pirmajame mėgintuvėlyje dujos išsiskiria labai greitai, antrajame lėčiau, o trečiame dar lėčiau.
Mokytojas
Padarykime išvadą
Studentas
Cheminės reakcijos greitis priklauso nuo reagentų pobūdžio.
2. Reagentų koncentracijų įtaka
Antras ir taip pat gana akivaizdus veiksnys yra reagentų koncentracija.
Atlikime eksperimentą
Mokytojas veda demonstraciją.
Supilkite natrio tiosulfato tirpalą į tris mėgintuvėlius. Pirmajame - 5 ml, antrame - 2,5 ml, trečiame - 1 ml. Tada į antrą ir trečią mėgintuvėlius įpilkite 5 ml vandens. Tada į visus mėgintuvėlius, pradedant nuo trečiojo, įpilama 3 ml sieros rūgšties tirpalo. Išsiskyrusios koloidinės sieros atsiradimo laikas ir intensyvumas naudojamas sprendžiant apie natrio tiosulfato koncentracijos įtaką reakcijos greičiui.
Studentas
Cheminės reakcijos greitis priklauso nuo reagentų koncentracijos
Mokytojas
Ir kodėl tai vyksta? Kuo didesnė medžiagos koncentracija, tuo daugiau dalelių tūrio vienete, tuo dažniau jos susiduria. Šis kiekis išreiškiamas vadinamuojuveikiančių masių dėsnis – reakcijos greitis tam tikru mastu proporcingas reagentų koncentracijai. Pavyzdžiui, šių reakcijų lygčių greičių išraiškos yra šios:
A = X, r = kc A ;
A + B = X, r = kc A c B ;
A + 2B = X, r = kc A c B c B = kc A c B 2 .
Vertė k- proporcingumo koeficientas - vadinamas reakcijos greičio konstanta ir nepriklauso nuo koncentracijų. Skaitmeniškai šis koeficientas lygus reakcijos greičiui, jei reagentų koncentracijų sandauga lygi 1. Lyginant skirtingų reakcijų greičius, lyginamos jų greičio konstantos.
Svarbu pažymėti, kad toliau pateiktose cheminių reakcijų greičių išraiškose esantys eksponentai koncentracijose yra lygūs stechiometriniams koeficientams tik retais atvejais, kai reakcija vyksta vienoje stadijoje (vadinamosiose elementariosiose reakcijose). Tiesą sakant, viena cheminė reakcija yra tiek pat abstrakcija, tiek visiškai gryna Cheminė medžiaga. Kitaip tariant, tikros cheminės transformacijos beveik visada apima keletą reakcijų.
Reakcijų, vykstančių keliose iš eilės stadijose, greitį lemia lėčiausia iš šių stadijų. Prisiminkite arabų patarlę: „Karavanas juda lėčiausio kupranugario greičiu“.
Pavyzdžiui, reakcija
2 Fe 2+ + H 2 O 2 = 2 FeOH 2+
vyksta šiais etapais:
1) 2 Fe 2+ + H 2 O 2 = 2 FeOH 2+ + Oi .
k 1 \u003d 60 l / (mol . Su);
2) Oi . + Fe 2+ = FeOH 2+ , k 2 \u003d 60 000 l / (mol . Su).
Lėtesnis etapas yra pirmasis. Taigi šios reakcijos greičio lygtis yra
r = k 1 c(Fe 2+ ) c(H 2 O 2 ),
bet ne r = kc 2 (Fe 2+ ) c(H 2 O 2 ).
Apie tokius sudėtingus procesus plačiau kalbėsime 11 klasėje.
3. Temperatūros įtaka.
Mokytojas
Temperatūros poveikis cheminės reakcijos eigai yra dvigubas. Pirma, temperatūra gali paveikti produktų sudėtį, antra, didžioji dauguma reakcijų paspartėja didėjant temperatūrai. Kodėl? Mat kylant temperatūrai sparčiai daugėja vadinamųjų „aktyvių“ molekulių, t.y. molekulės, kurių energija yra didesnė už aktyvacijos energiją.
Aktyvacijos energija yra skirtumas tarp vidutinės molekulių energijos tam tikroje temperatūroje ir energijos, kurią jos turi turėti, kad įvyktų cheminės reakcijos.
Temperatūros poveikį cheminės reakcijos greičiui iliustruoja van't Hoff taisyklė
APIBRĖŽIMAS
Kai reakcijos temperatūra kinta kas 10 laipsnių, reakcijos greitis pasikeičia 2-4 kartus (Formulė lentoje)
Mokytojas
Jei temperatūra padidės, kas atsitiks su cheminės reakcijos greičiu.
Studentas
Reakcijos greitis padidės didėjant temperatūrai kas 10 laipsnių 2–4 kartus.
Mokytojas
Jei temperatūra bus sumažinta, kas atsitiks su cheminės reakcijos greičiu.
Studentas
Temperatūrai mažėjant kas 10 laipsnių greitis sumažės 2–4 kartus.
4. Sąlyčio paviršiaus plotas.
Mokytojas
Dabar pereikime prie kontaktinio paviršiaus ploto.
Laboratorinė patirtis. Atmintinė apie saugos taisyklių laikymąsi.
Į du mėgintuvėlius supilkite druskos rūgštį, į pirmąjį įberkite cinko miltelių, o į antrąjį – granulę. Užrašykite reakcijos lygtį. Nustatykite jo tipą. Kur greitesnė reakcija? Kodėl?
Mokinys užrašo atsakymą. Tai pakeitimo reakcija.
Pirmajame mėgintuvėlyje reakcija vyksta greičiau. Juk yra daugiau kontaktinio paviršiaus ploto.
Mokytojas
Teisingai.
5. Katalizatorius
Paskutinis veiksnys yra specialių medžiagų - katalizatorių buvimas. Cheminė reakcija yra sudėtingas procesas, kuriame gali dalyvauti ne tik reagentai, bet ir kitos sistemoje esančios medžiagos. Jei jie žymiai pakeičia cheminės reakcijos greitį, jie vadinami katalizatoriais. Apie šias medžiagas ir katalizę išsamiai pakalbėsime kitoje pamokoje.
MEDŽIAGOS TEISIMAS
Mokytojas
Kokios naujos vertės išmokome šios dienos pamokoje?
Studentas
Sužinojome apie cheminės reakcijos greitį.
Mokytojas
Kokias aplinkas atpažinote?
Studentas
vienalytis ir nevienalytis.
Mokytojas
Ar greitis skirtingose aplinkose nustatomas vienodai?
Studentas
Ne, tai kitaip.
Mokytojas
Kaip greitis nustatomas vienalytėje terpėje?
Studentas
V vienalytė sistema reakcija vyksta visameV sistemos (dujų fazėje arba tirpale). Tokioje reakcijoje reakcijos erdvės vienetas yra tūrio vienetas, o jei šis tūris reakcijos metu nekinta
Mokytojas
Mokytojas
Kaip greitis nustatomas heterogeninėje terpėje?
V nevienalytė sistema reakcija vyksta komponentų sąsajoje. Jei šios ribos plotasS .
Mokytojas
Kokiais vienetais jis matuojamas?
Kokie veiksniai turi įtakos cheminės reakcijos greičiui? Išvardink juos.
Studentas
Reagentų prigimtis.
Reagentų koncentracija.
Temperatūra.
Kontaktinio paviršiaus plotas.
Katalizatoriaus buvimas.
IY . TYRIMOS MEDŽIAGOS APBENDRINIMAS
Šiandien pamokoje nagrinėjome cheminės reakcijos greičio sampratą. Nagrinėjama, kaip homogeninėse ir nevienalytėse sistemose nustatomas cheminės reakcijos greitis. Nustatykite veiksnius, galinčius turėti įtakos cheminės reakcijos greičiui.
Y . NAMŲ DARBAI
Pagrindiniai namų apibrėžimai, kuriuos reikia išmokti. Taip pat ant lentelių turite užduočių, jos yra trijų lygių. Kaip visada, kiekvienas pasirenka sau tinkamą lygį, kurį galite padaryti šiame treniruočių etape.
Skyriai: Chemija
Pamokos tikslas
- edukacinis: tęsti „cheminių reakcijų greičio“ sąvokos formavimą, išvesti vienarūšių ir nevienalyčių reakcijų greičio skaičiavimo formules, svarstyti, nuo kokių veiksnių priklauso cheminių reakcijų greitis;
- kuriant: išmokti apdoroti ir analizuoti eksperimentinius duomenis; gebėti išsiaiškinti ryšį tarp cheminių reakcijų greičio ir išorinių veiksnių;
- edukacinis: tęsti bendravimo įgūdžių ugdymą poriniame ir kolektyviniame darbe; sutelkti studentų dėmesį į žinių svarbą apie kasdieniame gyvenime vykstančių cheminių reakcijų greitį (metalo koroziją, pieno rūgimą, puvimą ir kt.)
Mokymo priemonės: D. multimedijos projektorius, kompiuteris, skaidrės pagrindiniais pamokos klausimais, CD-ROM „Kirilas ir Metodijus“, lentelės ant lentelių, laboratorinių darbų protokolai, laboratorinė įranga ir reagentai;
Mokymo metodai: reprodukcinis, tyrimas, dalinė paieška;
Užsiėmimų organizavimo forma: pokalbis, praktinis darbas, savarankiškas darbas, testavimas;
Studentų darbo organizavimo forma: frontalinis, individualus, grupinis, kolektyvinis.
1. Klasės organizavimas
Klasės pasirengimas darbui.
2. Pasirengimas pagrindiniam mokomosios medžiagos įsisavinimo etapui. Pagrindinių žinių ir įgūdžių aktyvinimas(1 skaidrė, žr. pamokos pristatymą).
Pamokos tema „Cheminių reakcijų greitis. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui.
Užduotis: išsiaiškinti, koks yra cheminės reakcijos greitis ir nuo kokių veiksnių ji priklauso. Pamokos metu susipažinsime su klausimo aukščiau pateikta tema teorija. Praktiškai patvirtinsime kai kurias savo teorines prielaidas.
Numatyta mokinių veikla
Aktyvus mokinių darbas parodo jų pasirengimą suvokti pamokos temą. Mokiniams reikia žinių apie cheminės reakcijos greitį iš 9 klasės kurso (bendravimas tarp dalyko).
Aptarkime šiuos klausimus (priekyje, 2 skaidrė):
- Kodėl mums reikia žinių apie cheminių reakcijų greitį?
- Kokie pavyzdžiai gali patvirtinti, kad cheminės reakcijos vyksta skirtingu greičiu?
- Kaip nustatomas mechaninio judėjimo greitis? Koks šio greičio vienetas?
- Kaip nustatomas cheminės reakcijos greitis?
- Kokios sąlygos turi būti sudarytos, kad prasidėtų cheminė reakcija?
Apsvarstykite du pavyzdžius (eksperimentą atlieka mokytojas).
Ant stalo du mėgintuvėliai, viename šarmo tirpalas (KOH), kitame – vinis; Į abu mėgintuvėlius įpilkite CuSO4 tirpalo. Ką mes matome?
Numatyta mokinių veikla
Remdamiesi pavyzdžiais, mokiniai vertina reakcijos greitį ir daro atitinkamas išvadas. Atliktų reakcijų užrašymas lentoje (du mokiniai).
Pirmajame mėgintuvėlyje reakcija įvyko akimirksniu, antrajame - kol kas matomų pakitimų nėra.
Sudarykite reakcijų lygtis (du mokiniai lentoje užrašo lygtis):
- CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2 + K 2 SO 4; Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2
- Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu; Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0
Kokią išvadą galime padaryti iš atliktų reakcijų? Kodėl viena reakcija yra momentinė, o kita lėta? Norėdami tai padaryti, būtina atsiminti, kad yra cheminių reakcijų, kurios vyksta visame reakcijos erdvės tūryje (dujose ar tirpaluose), ir yra kitų, kurios vyksta tik kontaktiniame medžiagų paviršiuje (kietosios medžiagos degimas dujos, metalo sąveika su rūgštimi, mažiau aktyvaus metalo druska).
Numatyta mokinių veikla
Remdamiesi demonstruoto eksperimento rezultatais, mokiniai daro išvadą: 1 reakcija yra vienalytė, o reakcija
2 - nevienalytis.
Šių reakcijų greičiai bus matematiškai nustatyti įvairiais būdais.
Cheminių reakcijų greičių ir mechanizmų tyrimas vadinamas cheminė kinetika.
3. Naujų žinių įsisavinimas ir veikimo būdai(3 skaidrė)
Reakcijos greitis nustatomas pagal medžiagos kiekio pokytį per laiko vienetą
V padalinyje
(homogeniškam)
Medžiagų S sąlyčio paviršiaus vienetui (jei heterogeninis)
Akivaizdu, kad naudojant tokį apibrėžimą, reakcijos greičio reikšmė nepriklauso nuo tūrio vienalytėje sistemoje ir nuo reagentų sąlyčio ploto - nevienalytėje.
Numatyta mokinių veikla
Aktyvūs studentų veiksmai su tyrimo objektu. Lentelės įvedimas į sąsiuvinį.
Iš to seka du svarbias akimirkas(4 skaidrė):
2) apskaičiuota greičio reikšmė priklausys nuo to, kokia medžiaga jis nustatomas, o pastarosios pasirinkimas priklauso nuo jo kiekio matavimo patogumo ir paprastumo.
Pavyzdžiui, reakcijai 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O: υ (H 2) \u003d 2 υ (O 2) \u003d υ (H 2 O)
4. Pirminių žinių apie cheminės reakcijos greitį įtvirtinimas
Norėdami konsoliduoti nagrinėjamą medžiagą, išspręsime skaičiavimo uždavinį.
Numatyta mokinių veikla
Pirminis įgytų žinių apie reakcijos greitį suvokimas. Problemos sprendimo teisingumas.
Užduotis (5 skaidrė). Cheminė reakcija vyksta tirpale pagal lygtį: A + B = C. Pradinės koncentracijos: medžiagos A - 0,80 mol / l, medžiagos B - 1,00 mol / l. Po 20 minučių medžiagos A koncentracija sumažėjo iki 0,74 mol/L. Nustatykite: a) vidutinį reakcijos greitį per šį laikotarpį;
b) medžiagos C koncentracija po 20 min. Sprendimas (4 priedas, 6 skaidrė).
5. Naujų žinių įsisavinimas ir veikimo būdai(laboratorinių darbų atlikimas kartojimo ir naujos medžiagos tyrimo eigoje, žingsnis po žingsnio, 2 priedas).
Žinome, kad skirtingi veiksniai turi įtakos cheminės reakcijos greičiui. Kuris?
Numatyta mokinių veikla
Remtis 8-9 klasių žiniomis, rašyti į sąsiuvinį studijuojant medžiagą. Sąrašas (7 skaidrė):
Reagentų pobūdis;
Temperatūra;
Reagentų koncentracija;
Katalizatorių veikimas;
Reagentų kontaktinis paviršius (atliekant nevienalytes reakcijas).
Visų šių veiksnių įtaką reakcijos greičiui galima paaiškinti naudojant paprastą teoriją - susidūrimo teorija (8 skaidrė). Pagrindinė jo mintis yra tokia: reakcijos atsiranda, kai susiduria tam tikrą energiją turinčių reagentų dalelės.
Iš to galime padaryti tokias išvadas:
- Kuo daugiau reagento dalelių, kuo arčiau viena kitos, tuo didesnė tikimybė, kad jos susidurs ir sureaguos.
- Sukelia tik reakciją veiksmingi susidūrimai, tie. tie, kuriuose „senieji ryšiai“ suardomi arba susilpnėja ir todėl gali susiformuoti „nauji“. Tačiau tam dalelės turi turėti pakankamai energijos.
Minimali perteklinė energija (virš vidutinės dalelių energijos sistemoje), reikalinga efektyviam dalelių susidūrimui sistemoje), reikalinga efektyviam reaguojančių dalelių susidūrimui, vadinamaaktyvacijos energija E a.
Numatyta mokinių veikla
Sąvokos supratimas ir apibrėžimo užrašymas sąsiuvinyje.
Taigi, visoms dalelėms patenkant į reakciją, atsiranda tam tikras energijos barjeras, lygus aktyvacijos energijai. Jei jis mažas, tada yra daug dalelių, kurios sėkmingai ją įveikia. Esant dideliam energetiniam barjerui, jam įveikti reikia papildomos energijos, kartais užtenka gero „stūmimo“. Uždegu spiritinę lempą – duodu papildomos energijos E a, būtinas norint įveikti energetinį barjerą reaguojant į alkoholio molekulių sąveiką su deguonies molekulėmis.
Apsvarstykite faktoriai, kurie turi įtakos reakcijos greičiui.
1) Reagentų prigimtis(9 skaidrė) Reaguojančių medžiagų prigimtis suprantama kaip jų sudėtis, struktūra, atomų tarpusavio įtaka neorganinėse ir organinėse medžiagose.
Medžiagų aktyvacijos energijos dydis yra veiksnys, per kurį turi įtakos reaguojančių medžiagų prigimties įtaka reakcijos greičiui.
Instruktažas.
Savarankiškas išvadų formulavimas (3 priedas namuose)
Pamokos planas tema „Cheminių reakcijų greitis“,
9 klasė
chemijos mokytojas O.V. Zaloznychas
Tikslas: supažindinti mokinius su sąvoka „cheminių reakcijų greitis“ ir veiksniais, nuo kurių jis priklauso.
Užduotys:
Švietimas: pateikite cheminių reakcijų greičio sampratą ir jo matavimo vienetus. Parodykite jo reikšmę gamtoje ir žmogaus veikloje; nustatyti veiksnius, turinčius įtakos reakcijos greičiui. Pagilinkite savo žinias apie katalizatorius. Supažindinti studentus su cheminių reakcijų klasifikavimu pagal fazę (agregatinę būseną): homogeninę ir nevienalytę.
Kuriama: ugdyti mokinių valdymo įgūdžius mokymosi veikla; savarankiško mąstymo ugdymas; praktinių įgūdžių tobulinimas atliekant laboratorinius eksperimentus; ugdyti gebėjimą išryškinti pagrindinį dalyką tiriamoje medžiagoje, stebėti, lyginti, analizuoti, daryti išvadas.
Pedagogai: formuoti bendravimo įgūdžius dirbant porose ir kolektyve; ugdyti savarankiškumą; siekdamas tikslo.
Pamokos tipas: pamoka mokantis naujos medžiagos
Pamokos ištekliai: skirtingų autorių vadovėliai ir mokymo priemonės, O.S.Gabrijano (9 kl.) vadovėlio elektroninis edukacinis priedas, kompiuteris, multimedijos projektorius
Įranga: trikojis su mėgintuvėliais, spiritinė lempa, mėgintuvėlio laikiklis.
Reagentai: cinkas, magnis, varis, sieros rūgšties tirpalas, vanduo, geležis (vinis ir pjuvenos), vandenilio peroksidas, mangano (IV) oksidas.
Metodai ir metodiniai metodai: savarankiškas darbas su tekstu, savarankiškas darbas, darbas grupėse, lentelės pildymas, testo užduočių atlikimas, darbas poromis.
Saugumas: darbas su spiritine lempa, sieros rūgšties tirpalu
Planuojami rezultatai:
tema:
● žinoti cheminių reakcijų greičio apibrėžimą
● žinoti veiksnius, turinčius įtakos cheminių reakcijų greičiui
Metasubjektas:
● mokėti išklausyti pašnekovą ir vesti dialogą; gebėti atpažinti skirtingų požiūrių egzistavimo galimybę
● naudoti įvairių būdų informacijos paieška, rinkimas, apdorojimas, analizė ir interpretavimas pagal pamokos tikslus
● mokėti reikšti savo nuomonę ir argumentuoti savo požiūrį
● aktyvus kalbos, informacinių priemonių ir IKT naudojimas sprendžiant komunikacines ir pažinimo užduotis
Asmeninis:
●ugdyti bendradarbiavimo su mokytoju ir bendraamžiais įvairiose situacijose įgūdžius; gebėjimas išvengti konfliktų ir rasti išeičių iš prieštaringų situacijų
●formuoti pagarbų požiūrį į kitų nuomonę
● vykdyti savikontrolę, tarpusavio kontrolę
● įvertinkite savo pasiekimus pamokoje
Per užsiėmimus
Organizacinis etapas
Žinių atnaujinimas
Beveik nejudrūs miltai -
Garso greičiu kažkur skuba
Puikiai žinant, kad kažkur jau yra
Su greičiu
Leonidas Martynovas
Vaikinai, šiandien pamokoje turime labai įdomią ir labai svarbią cheminių reakcijų tyrimo temą. Bet aš noriu pradėti pamoką įdomiais faktais:
Muilo burbulo sprogimo greitis yra 0,001 sekundės.
Napoleonas perskaitė 12 000 simbolių dviejų tūkstančių žodžių per minutę greičiu.
Balzakas per pusvalandį perskaitė 200 puslapių.
Vėjo greitis 10–15 mylių per valandą.
Kai vanduo užverda, jo molekulės juda 650 metrų per sekundę greičiu.
Uraganas gali judėti 125 mylių per valandą greičiu.
Naktį plaukai auga lėtai. Dienos metu plaukų augimas pagreitėja. Nuo 10 iki 11 valandos augimo tempas yra didžiausias. Augimo pikas būna nuo 14 iki 16 valandų.
Arterijose kraujas juda greitai (500 mm/s), venose – lėčiau (150 mm/s), o kapiliaruose – dar lėčiau (1 mm/s).
Vaikinai pasakykite man, kas juos vienija mokslinius faktus? (jie kalba apie greitį).
Taigi, apie ką šiandien kalbėsime pamokoje? (greitis)
Teisingai. Šiandien kalbėsime apie greitį. Bet ne apie tą, kurį sutikote fizikos ir matematikos pamokose, o apie cheminių reakcijų greitį. Taigi, šiandienos pamokos tema yra „Cheminių reakcijų greitis“.
Kaip manote, kokie klausimai mums padės atskleisti pamokos temą?
(1. Koks yra cheminių reakcijų greitis? 2. Kas lemia cheminių reakcijų greitį?)
Pažintinės veiklos organizavimas
Koks yra cheminės reakcijos greitis? Norėdami atsakyti į šį klausimą, siūlau jums pačiam padirbėti su skirtingų autorių chemijos vadovėliais ir mokymo priemonėmis, kurias turite ant savo stalų (mokiniai dirba su vadovėliais, užrašo sąvokos „cheminės reakcijos greitis“ apibrėžimą ir jo apskaičiavimo formulė).
Tada priekinio pokalbio metu aptariame pagrindinius klausimus:
Koks yra cheminių reakcijų greitis? (du mokiniai skaitė apibrėžimus iš skirtingų šaltinių)
Kokie vienetai naudojami reakcijos greičiui matuoti?
Taigi, viena problema išspręsta. Dabar pereikime prie antrojo klausimo: "Kas lemia cheminių reakcijų greitį?"
Dirbdami su literatūra susidūrėte su veiksniais, turinčiais įtakos cheminės reakcijos greičiui. Kokie tai veiksniai? (2 žmonių sąrašo veiksniai, gali būti užrašyti lentoje)
O dabar atliksite laboratorinius darbus, kurių metu nustatysite, kaip vienas ar kitas veiksnys veikia cheminių reakcijų greitį. Norėdami tai padaryti, anksčiau suskirstėte į 5 grupes. Kiekviena grupė turi savo užduotį. Eksperimentą turite atlikti tiksliai pagal instrukcijas, atsakyti į siūlomus klausimus, užpildyti lentelę. Norėdami rasti atsakymus į klausimus, galite pasinaudoti papildoma jums prieinama literatūra. Nepamirškite laikytis saugos taisyklių. Pasibaigus studijoms aptarsime Jūsų rezultatus (mokiniai dirba pagal instrukcijų korteles)
Pradėkime. Priklausomai nuo to, kokios medžiagos reaguoja, reakcijos gali vykti labai greitai, net ir sprogus, vidutiniu greičiu arba ypač lėtai. Todėl vienas iš veiksnių, turinčių įtakos reakcijos greičiui, yra reaguojančių medžiagų pobūdis. Reaguojančių medžiagų prigimtis suprantama kaip jų sudėtis, struktūra, abipusė atomų įtaka vieni kitiems. O kaip ši įtaka atsitiks, jis mums pasakys dabar (grupės pasirodymas)
Remiantis chemine kinetika, molekulėms sąveikaujant tarpusavyje susidaro naujos medžiagos. Todėl kuo daugiau dalelių tūryje, tuo dažniau jos laike susiduria. Vadinasi, reagentų koncentracija taip pat turi įtakos cheminių reakcijų greičiui. Ir ką ši įtaka mums pasakys (grupės našumas)
Kitas veiksnys, į kurį sutelksime dėmesį, yra temperatūra (studentų pasirodymas).
Daugumos cheminių reakcijų atveju jų greitis didėja didėjant temperatūrai. Reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros nustatoma pagal van't Hoff taisyklę:
su temperatūros padidėjimu kas 10 0 , reakcijos greitis padidėja 2-4 kartus.
Šią taisyklę galima parodyti naudojant formulę:
ʋt 2 \u003d ʋt 1 γ t 2 - t 1/10
kur γ yra temperatūros koeficientas, kuris priklauso nuo reagentų ir katalizatoriaus pobūdžio.
Kitas mus dominantis veiksnys yra reagentų kontaktinis paviršius (studento pasirodymas).
Šio veiksnio įtaka cheminių reakcijų greičiui galima tik tada, kai reakcija yra nevienalytė, t.y. reagentai yra skirtingos agregacijos būsenos.
Jeigu reaguojančios medžiagos yra tos pačios agregacijos būsenos, t.y. reakcija yra vienalytė, tada kontaktinis reagentų paviršius neturi įtakos reakcijos greičiui.
Mums belieka paskutinis veiksnys, turintis įtakos cheminės reakcijos greičiui – tai katalizatoriaus poveikis. Prisiminkime iš biologijos kurso, kokias medžiagas vadiname katalizatoriais.
Katalizatoriai yra medžiagos, kurios keičia reakcijos greitį, bet išlieka nepakitusios.
Priklausomai nuo to, kaip katalizatoriai veikia reakcijos greitį, jie skirstomi į dvi grupes:
„+“ katalizatoriai – padidina cheminių reakcijų greitį. Tai apima daugumą biologinių katalizatorių – fermentų.
„-“ katalizatoriai arba inhibitoriai – sumažina cheminių reakcijų greitį. Tai apima antioksidantus – tai natūralūs arba sintetiniai inhibitoriai, galintys sulėtinti oksidacijos procesą. Jie naudojami tam, kad maistas nesugestų. Pavyzdžiui, askorbo rūgštis.
Kartu su jumis apsvarstėme visus veiksnius, turinčius įtakos cheminių reakcijų greičiui. Paskambinkime jiems dar kartą.
Pirminis tvirtinimas
Bandomosios užduoties atlikimas (pagal galimybes), uždavinių sprendimas
Testo raktas: 1 variantas – 1-1; 2-1; 3-4; 4-4; 5-3; 6-2; B1 - 3421; B2-2
2 variantas - 1-2; 2-1; 3-2; 4-4; 5-2; 6-3; B1 - 3412; B2-1
Užduotis: nustatyti, kaip pasikeis kokios nors reakcijos greitis:
a) kai temperatūra pakyla nuo 10° iki 50° C;
b) temperatūrai nukritus nuo 10° iki 0° C.
Reakcijos temperatūros koeficientas yra 3.
Namų darbai
pakartokite suvestinę, užpildykite paskutinį lentelės stulpelį; individuali užduotis: ant "3" - rasti Įdomūs faktai tema „Cheminės reakcijos greitis“; ant "4" - atlikite testą tema "Cheminės reakcijos greitis"; ant "5" - sugalvokite užduotį tema "Cheminės reakcijos greitis"
Atspindys
Pamokos pabaigoje mokinių prašoma užbaigti sakinius:
Šiandien sužinojau...
Buvau nustebęs...
Dabar aš galiu...
Aš norėčiau…
Didžiausia problema buvo...
Savo darbu pamokoje aš ... (patenkintas / nepatenkintas)
Vaikinai, šiandien jūs visi puikiai atlikote pamokos darbą kaip tyrinėtojai. Matau, kad pamokos temą įvaldei, ir tai buvo svarbiausia mūsų bendrame darbe. Ačiū už pamoką.
Mokomasis žemėlapis numeris 1
Reakcijos greičio priklausomybė nuo reaguojančių medžiagų pobūdžio
Pratimas:Į tris mėgintuvėlius supilkite 1 ml rūgšties. Į pirmąjį mėgintuvėlį įpilkite magnio, į antrąjį – cinko, į trečiąjį – vario. Palyginkite metalų sąveikos su rūgštimi greitį. Kas, jūsų nuomone, yra skirtingo rūgšties sąveikos su metalais reakcijos greičio priežastis. Užpildykite lentelę pagal patirtį.
| vamzdžio numeris | patirties sąlygas | Stebėjimai | |
Mokomasis žemėlapis numeris 2
Reakcijos greičio priklausomybė nuo reagentų koncentracijos
Pratimas: Supilkite 1 ml rūgšties į 2 mėgintuvėlius. Į pirmąjį mėgintuvėlį įpilkite 0,5 ml vandens. Į abu mėgintuvėlius įdėkite 2–3 cinko granules. Kuriame iš mėgintuvėlių dujų išsiskyrimas prasidėjo greičiau? Kodėl? Padarykite išvadą apie reakcijos greičio priklausomybę nuo reagentų koncentracijos. Užpildykite lentelę pagal patirtį.
| vamzdžio numeris | patirties sąlygas | Stebėjimai | |
Mokomasis žemėlapis numeris 3
Reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros
Pratimas:Į du mėgintuvėlius supilkite 1 ml rūgšties. Į abu mėgintuvėlius įdėkite 2–3 cinko granules. Įkaitinkite vieną iš mėgintuvėlių. Kuriame iš mėgintuvėlių dujų išsiskyrimas vyksta intensyviau? Kodėl? Padarykite išvadą apie reakcijos greičio priklausomybę nuo temperatūros. Užpildykite lentelę pagal patirtį.
| vamzdžio numeris | patirties sąlygas | Stebėjimai | |
Mokomasis žemėlapis numeris 4
Reakcijos greičio priklausomybė nuo reagentų kontaktinio paviršiaus (jei vyksta nevienalytės reakcijos)
Pratimas:Į du mėgintuvėlius supilkite 1 ml rūgšties. Į vieną mėgintuvėlį įdėkite geležinį vinį, o į kitą – geležines drožles. Kuriame vamzdyje reakcija greitesnė? Kodėl? Padarykite išvadą apie reakcijos greičio priklausomybę nuo reagentų kontaktinio paviršiaus. Užpildykite lentelę pagal patirtį.
| vamzdžio numeris | patirties sąlygas | Stebėjimai | |
Mokomasis žemėlapis numeris 5
Reakcijos greičio priklausomybė nuo katalizatorių
Pratimas:Į du mėgintuvėlius supilkite 1 ml vandenilio peroksido. Į vieną mėgintuvėlį atsargiai supilkite kelis mangano oksido (IV) kristalus. Kuriame iš mėgintuvėlių stebimas greitas dujų išsiskyrimas? Kodėl? Kokį vaidmenį šioje reakcijoje atlieka mangano oksidas? Padarykite išvadą apie reakcijos greičio priklausomybę nuo katalizatorių. Užpildykite lentelę pagal patirtį.
| vamzdžio numeris | patirties sąlygas | Stebėjimai | |
| Greitį įtakojantys veiksniai | išvadas |
| Reagentų prigimtis | |
| Reagento koncentracija | |
| Temperatūra | |
| Reagentų kontaktinis paviršius | |
| Katalizatoriai |
