розділи: хімія

Тип уроку: Придбання нових знань.

вид уроку: Бесіда з демонстрацією дослідів.

цілі:

Навчальні- повторити відмінності хімічних явищ від фізичних. Сформувати знання про ознаки та умови протікання хімічних реакцій.

Розвиваючі- розвивати вміння, спираючись на знання хімії, ставити нескладні проблеми, формулювати гіпотези., Узагальнювати.

виховні -продовжити формування наукового світогляду учнів, виховувати культуру спілкування через роботу в парах «учень-учень», «учень-учитель», а також спостережливість, увагу, допитливість, ініціативу.

Методи і методичні прийоми: Бесіда, демонстрація дослідів; заповнення таблиці, хімічний диктант, самостійна робота з картками.

Устаткування і реактиви. Лабораторний штатив із пробірками, залізна ложечка для спалювання речовин, пробірка з газовідвідною трубкою, спиртівка, сірники, розчини хлориду заліза FeCL 3, роданида калію KNCS, мідного купоросу (сульфат міді) CuSO 4, гидрооксида натрію NaOH, карбонату натрію Na 2 CO 3, соляної кислоти HCL, порошок S.

Хід уроку

Учитель.Ми вивчаємо главу «Зміни, що відбуваються з речовинами» і знаємо що зміни можуть бути фізичними і хімічними. У чому відмінність хімічного явища від фізичного?

Учень.В результаті хімічного явища змінюється склад речовини, а в результаті фізичного явища склад речовини залишається без зміни, а змінюється лише його агрегатний стан або форма і розміри тіл.

Учитель.В одному і тому ж досвіді можна одночасно спостерігати хімічні і фізичні явища. Якщо мідний дріт розплющити молотком, то вийде мідна пластинка. Змінюється форма дроту, але склад її залишається колишнім. Це фізичне явище. Якщо мідну пластинку нагріти на сильному вогні, то зникне металевий блиск. Поверхня мідної пластинки покриється чорним нальотом, який можна зішкребти ножем. Значить, мідь взаємодіє з повітрям і перетворюється в нову речовину. Це хімічне явище. Між металом і киснем повітря відбувається хімічна реакція.

хімічний диктант

Варіант 1

Завдання.Вкажіть про які явища (фізичних або хімічних) йдеться. Поясніть свою відповідь.

1. Від згоряння бензину в двигуні автомобіля.

2. Приготування порошку з шматка крейди.

3. Гниття рослинних залишків.

4. Скисание молока.

5. Випадання дощу

Варіант 2

1. Горіння вугілля.

2. Танення снігу.

3. Освіта іржі.

4. Освіта інею на деревах.

5. Савчин вольфрамової нитки в лампочці.

критерії оцінювання

Максимально можна набрати 10 балів (по 1 балу за правильно вказане явище і по 1 балу за обгрунтування відповіді).

Учитель.Отже, вам відомо, що всі явища поділяються на фізичні і хімічні. На відміну від фізичних явищ при хімічних явищах, або хімічних реакціях, відбувається перетворення одних речовин в інші. Ці перетворення супроводжуються зовнішніми ознаками. Для того щоб познайомити вас з хімічними реакціями, я проведу ряд демонстраційних дослідів. Вам потрібно визначити ознаки, за якими можна сказати, що сталася хімічна реакція. Зверніть увагу на те, які умови необхідні для протікання цих хімічних реакцій.

Демонстраційний досвід №1

Учитель.У першому досвіді потрібно з'ясувати, що відбувається з хлоридом заліза (111) при додаванні до нього розчину роданида калію KNCS.

FeCL 3 + KNCS = Fe (NCS) 3 +3 KCL

Учень.Реакція супроводжується зміною забарвлення

Демонстраційний досвід №2

Учитель.В пробірку наллємо 2 мл мідного купоросу, додамо трохи розчину гідроксиду натрію.

CuSO 4 + 2 NaOH = Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

учень. Випадає осад блакитного кольору Cu (OH) 2 ↓

Демонстраційний досвід №3

Учитель.До отриманого розчину Cu (OH) 2 ↓ додати розчин кислоти HCL

Cu (OH) 2 ↓ + 2 HCL = CuCL 2 +2 HOH

учень. Осад розчиняється.

Демонстраційний досвід №4

Учитель.У пробірку з розчином карбонату натрію прільyoм розчин соляної кислоти HCL.

Na 2 CO 3 + 2 HCL = 2 NaCL + H 2 O + CO 2

учень. Виділяється газ.

Демонстраційний досвід №5

Учитель.Підпалимо в залізній ложечці трохи сірки. Утворюється сірчистий газ-оксид сірки (4) - SO 2.

S + O 2 = SO 2

Учень.Сірка загоряється синюватим полум'ям, дає рясний їдкий дим, виділяється тепло і світло.

Демонстраційний досвід №6

Учитель.Реакція розкладання пермангата калію - реакція отримання і розпізнавання кисню.

Учень.Виділяється газ.

Учитель.Ця реакція йде при постійному нагріванні, варто його припинити, як припиняється і реакція (кінчик газовідвідної трубки приладу, де отримували кисень, опущений в пробірку з водою - поки нагрівання, кисень виділяється, і його можна помітити по виходять з кінчика трубки бульбашок, якщо ж нагрівання припинити - припиняється і виділення бульбашок кисню).

Демонстраційний досвід №7

Учитель.У пробірку з NH 4 CL хлоридом амонію додати трохи лугу NaOH при нагріванні. Попросити одного з учнів підійти і понюхати, що виділяється аміак. Попередити учня про різке запаху!

NH 4 CL + NaOH = NH 3 + HOH + NaCL

учень. Виділяється газ з різким запахом.

Учні записують в зошит ознаки хімічних реакцій.

Ознаки хімічних реакцій

Виділення (поглинання) тепла або світла

Зміна кольору

виділення газу

Виділення (розчинення) осаду

зміна запаху

Використовуючи знання учнів про хімічні реакції, на основі виконаних демонстраційних дослідів складаємо таблицю умови виникнення і протікання хімічних реакцій

Учитель.Ви вивчили ознаки хімічних реакцій і умови їх протікання. Індивідуальна робота за картками.

Які з ознак характерні для хімічних реакцій?

А) Утворення осаду

Б) Зміна агрегатного стану

В) Виділення газу

Г) Послуги подрібнення речовин

Заключна частина

Учитель підводить підсумки уроку, аналізуючи отримані результати. Виставляє оцінки.

Домашнє завдання

Наведіть приклади хімічних явищ, які зустрічаються в трудової діяльностіваших батьків, в домашньому господарстві, в природі.

За підручником О.С.Габріеляна «Хімія -8 клас» § 26, упр. 3,6 с.96

Протягом усього життя ми постійно стикаємося з фізичними та хімічними явищами. Природні фізичні явища для нас настільки звичні, що ми вже давно не надаємо їм особливого значення. Хімічні реакції постійно протікають в нашому організмі. Енергія, яка виділяється при хімічних реакціях, постійно використовується в побуті, на виробництві, при запуску космічних кораблів. Багато матеріалів, з яких виготовлені навколишні нас речі, які не взяті в природі в готовому вигляді, а виготовлені за допомогою хімічних реакцій. У побуті для нас не має особливого сенсу розбиратися в тому, що ж сталося. Але при вивченні фізики і хімії на достатньому рівні без цих знань не обійтися. Як відрізнити фізичні явища від хімічних? Чи існують які-небудь ознаки, які можуть допомогти це зробити?

При хімічних реакціях з одних речовин утворюються нові, відмінні від вихідних. За зникнення ознак перших і появі ознак друге, а також по виділенню або поглинання енергії ми робимо висновок, що сталася хімічна реакція.

Якщо прожарити мідну пластинку, на її поверхні з'являється чорний наліт; при продуванні Вуглекислий газчерез вапняну воду випадає білий осад; коли горить деревина, з'являються краплі води на холодних стінках посудини, при горінні магнію виходить порошок білого кольору.

Виходить, що ознаками хімічної реакцій є зміна забарвлення, запаху, утворення осаду, поява газу.

При розгляді хімічних реакцій, необхідно звертати увагу не тільки на те, як вони протікають, а й на умови, які повинні виконуватися для початку і перебігу реакції.

Отже, які ж умови повинні бути виконані для того, щоб почалася хімічна реакція?

Для цього перш за все необхідні реагують речовини привести до зіткненню (з'єднати, змішати їх). Чим більше подрібнені речовини, чим більше поверхня їх зіткнення, тим швидше і активніше протікає реакція між ними. Наприклад, кусковий цукор важко підпалити, але подрібнений і розпорошений в повітрі він згорає за лічені частки секунди, утворюючи своєрідний вибух.

За допомогою розчинення ми можемо роздрібнити речовину на найдрібніші частинки. Іноді попереднє розчинення вихідних речовин полегшує проведення хімічної реакції між речовинами.

У деяких випадках зіткнення речовин, наприклад, заліза з вологим повітрям, досить, щоб сталася реакція. Але частіше одного дотику речовин для цього недостатньо: необхідно виконання ще яких-небудь умов.

Так, мідь не вступає в реакцію з киснем повітря при невисокій температурі близько 20˚-25˚С. Щоб викликати реакцію сполуки міді з киснем, необхідно вдатися до нагрівання.

На виникнення хімічних реакцій нагрівання впливає по - різному. Для одних реакцій потрібно безперервне нагрівання. Припиняється нагрівання - припиняється і хімічна реакція. Наприклад, для розкладання цукру необхідно постійне нагрівання.

В інших випадках нагрівання потрібно лише для виникнення реакції, воно дає поштовх, а далі реакція протікає без нагрівання. Наприклад, таке нагрівання ми спостерігаємо при горінні магнію, деревини та інших горючих речовин.

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

Здатність до взаємодії різних хімічних реагентів визначається не тільки їх атомно-молекулярною структурою, але й умовами протікання хімічних реакцій. У практиці хімічного експерименту ці умови інтуїтивно усвідомлювалися і емпірично враховувалися, але теоретично по-справжньому не досліджувалися. Тим часом від них в значній мірі залежить вихід одержуваного продукту реакції.

До цих умов відносяться перш за все термодинамічні умови, що характеризують залежність реакцій від температури, тиску і деяких інших чинників. У ще більшою мірою характер і особливо швидкість реакцій залежать від кінетичних умов, які визначаються наявністю каталізаторів та інших добавок до реагентів, а також впливом розчинників, стінок реактора та інших умов.

Термодинамічними факторами, які впливають на швидкість протікання хімічних реакцій, є температура і тиск в реакторі. Хоча для завершення будь-якої реакції потрібен певний час, але одні реакції можуть протікати дуже швидко, а інші - надзвичайно повільно. Так, реакція утворення осаду хлориду срібла при змішуванні розчинів, що містять іони срібла і хлору, займає кілька секунд. У той же час суміш водню і кисню в умовах кімнатної температури і нормального тиску можна зберігати роками, і ніякої реакції при цьому не відбудеться. Але варто пропустити через суміш електричну іскру, як станеться вибух. Цей приклад свідчить про те, що на швидкість протікання хімічних реакцій впливає безліч різноманітних умов: вплив електрики, ультрафіолетових і рентгенівських променів, концентрації реагентів, їх помішування і навіть присутність інших речовин, які беруть участі в реакції.

При цьому реакції, що протікають в гомогенної системі, що складається з однієї фази, протікають, як правило, швидше, ніж в гетерогенній системі, що складається з декількох фаз. Типовим прикладом гомогенної реакції є реакція природного розпаду радіоактивної речовини, швидкість якого пропорційна концентрації речовини R.Ця швидкість може бути виражена диференціальним рівнянням:

де до -константа швидкості реакції;

R- концентрація речовини.

Таку реакцію називають реакцією першого порядку, а час, необхідний для того, щоб вихідне кількість речовини зменшилася наполовину, називають періодом напіврозпаду.

Якщо реакція відбувається в результаті взаємодії двох молекул Aw В,тоді її швидкість буде пропорційна числу їх зіткнень. Встановлено, що це число пропорційно концентрації молекул А та В.Тоді можна визначити швидкість реакції другого порядку в диференціальної формі:

Швидкість в істотному ступені залежить від температури. емпіричними дослідженнямивстановлено, що майже для всіх хімічних реакцій швидкість при підвищенні температури на 10 ° С зростає приблизно в два рази. Спостерігаються, однак, і відхилення від цього емпіричного правила, коли швидкість може збільшитися тільки в 1,5 рази, і навпаки, швидкість реакції в окремих випадках, Наприклад при денатурації яєчного альбуміну (при варінні яєць), зростає в 50 разів. Не слід, однак, забувати, що ці умови можуть впливати на характер і результат хімічних реакцій при певній структурі молекул хімічних сполук.

Найбільш активні в цьому відношенні сполуки змінного складу з ослабленими зв'язками між їх компонентами. Саме на них і направлено в першу чергу дію різних каталізаторів, які значно прискорюють хід хімічних реакцій. Менший вплив чинять на реакції такі термодинамічні фактори, як температура і тиск. Для порівняння можна навести реакцію синтезу аміаку з азоту і водню. Спочатку його не вдавалося здійснити ні за допомогою великого тиску, ні високої температури, і тільки використання в якості каталізатора спеціально обробленого заліза вперше привело до успіху. Однак ця реакція пов'язана з великими технологічними труднощами, які вдалося подолати після того, коли був використаний метал органічний каталізатор. В його присутності синтез аміаку відбувається при звичайній температурі 18 ° С і нормальному атмосферному тиску, що відкриває великі перспективи не тільки для виробництва добрив, але в майбутньому такої зміни генної структури злаків (жита і пшениці), коли вони не потребуватимуть азотних добривах. Ще більші можливості і перспективи виникають з використанням каталізаторів в інших галузях хімічної промисловості, особливо в «тонкому» і «важкому» органічному синтезі.

Не наводячи більше прикладів про надзвичайно високу ефективність каталізаторів в прискоренні хімічних реакцій, слід звернути особливу увагу на те, що виникнення і еволюція життя на Землі було б неможливе без існування ферментів,службовців по суті живими каталізаторами.

Незважаючи на те, що ферменти мають загальними властивостями, Властивими всім катализаторам, проте вони не тотожні останнім, оскільки функціонують в рамках живих систем. Тому всі спроби використовувати досвід живої природи для прискорення хімічних процесівв неорганічний мир наштовхуються на серйозні обмеження. Може йтися лише про моделювання деяких функцій ферментів і використанні цих моделей для теоретичного аналізу діяльності живих систем, а також частково для практичного застосування виділених ферментів для прискорення деяких хімічних реакцій.

Протягом усього життя ми постійно стикаємося з фізичними та хімічними явищами. Природні фізичні явища для нас настільки звичні, що ми вже давно не надаємо їм особливого значення. Хімічні реакції постійно протікають в нашому організмі. Енергія, яка виділяється при хімічних реакціях, постійно використовується в побуті, на виробництві, при запуску космічних кораблів. Багато матеріалів, з яких виготовлені навколишні нас речі, які не взяті в природі в готовому вигляді, а виготовлені за допомогою хімічних реакцій. У побуті для нас не має особливого сенсу розбиратися в тому, що ж сталося. Але при вивченні фізики і хімії на достатньому рівні без цих знань не обійтися. Як відрізнити фізичні явища від хімічних? Чи існують які-небудь ознаки, які можуть допомогти це зробити?

При хімічних реакціях з одних речовин утворюються нові, відмінні від вихідних. За зникнення ознак перших і появі ознак друге, а також по виділенню або поглинання енергії ми робимо висновок, що сталася хімічна реакція.

Якщо прожарити мідну пластинку, на її поверхні з'являється чорний наліт; при продуванні вуглекислого газу через вапняну воду випадає білий осад; коли горить деревина, з'являються краплі води на холодних стінках посудини, при горінні магнію виходить порошок білого кольору.

Виходить, що ознаками хімічної реакцій є зміна забарвлення, запаху, утворення осаду, поява газу.

При розгляді хімічних реакцій, необхідно звертати увагу не тільки на те, як вони протікають, а й на умови, які повинні виконуватися для початку і перебігу реакції.

Отже, які ж умови повинні бути виконані для того, щоб почалася хімічна реакція?

Для цього перш за все необхідні реагують речовини привести до зіткненню (з'єднати, змішати їх). Чим більше подрібнені речовини, чим більше поверхня їх зіткнення, тим швидше і активніше протікає реакція між ними. Наприклад, кусковий цукор важко підпалити, але подрібнений і розпорошений в повітрі він згорає за лічені частки секунди, утворюючи своєрідний вибух.

За допомогою розчинення ми можемо роздрібнити речовину на найдрібніші частинки. Іноді попереднє розчинення вихідних речовин полегшує проведення хімічної реакції між речовинами.

У деяких випадках зіткнення речовин, наприклад, заліза з вологим повітрям, досить, щоб сталася реакція. Але частіше одного дотику речовин для цього недостатньо: необхідно виконання ще яких-небудь умов.

Так, мідь не вступає в реакцію з киснем повітря при невисокій температурі близько 20˚-25˚С. Щоб викликати реакцію сполуки міді з киснем, необхідно вдатися до нагрівання.

На виникнення хімічних реакцій нагрівання впливає по - різному. Для одних реакцій потрібно безперервне нагрівання. Припиняється нагрівання - припиняється і хімічна реакція. Наприклад, для розкладання цукру необхідно постійне нагрівання.

В інших випадках нагрівання потрібно лише для виникнення реакції, воно дає поштовх, а далі реакція протікає без нагрівання. Наприклад, таке нагрівання ми спостерігаємо при горінні магнію, деревини та інших горючих речовин.

blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

I. Ознаки і умови протікання хімічних реакцій

Ви вже знаєте багато речовин, спостерігали їх перетворення і супроводжуючі ці перетворення ознаки.

самим головною ознакоюхімічної реакції є утворення нових речовин. Але про це сожно судити і за деякими зовнішніми ознакамипротікання реакцій.

Зовнішні ознаки протікання хімічних реакцій:

• випадання осаду
• зміна кольору
• виділення газу
• поява запаху
• поглинання і виділення енергії (тепла, електрики, світла)

Очевидно, що для виникнення і перебігу хімічних реакцій необхідні деякі умови:

• зіткнення вихідних речовин (реагентів)
• нагрівання до певної температури
• застосування речовин, що прискорюють хімічну реакцію (каталізаторів)

II. Тепловий ефект хімічної реакції

Д.І. Менделєєв вказував: найважливішою ознакою всіх хімічних реакцій є зміна енергії в процесі їх перебігу.

У кожному речовині запасене певну кількість енергії. З цією властивістю речовин ми стикаємося вже за сніданком, обідом або вечерею, так як продукти харчування дозволяють нашому організму використовувати енергію найрізноманітніших хімічних сполук, що містяться в їжі. В організмі ця енергія перетворюється в рух, роботу, йде на підтримання постійної (і досить високою!) Температури тіла.

Виділення або поглинання теплоти в процесі хімічних реакцій обумовлено тим, що енергія витрачається на процес руйнування одних речовин (руйнування зв'язків між атомами і молекулами) і виділяється при утворенні інших речовин (утворення зв'язків між атомами і молекулами).

Енергетичні зміни виявляються або у виділенні, або в поглинанні теплоти.

Реакції, що протікають з виділенням теплоти, називаються екзотермічні (Від грец. «Екзо» - назовні).

Реакції протікають з поглинанням енергії називаютьсяендотермічними (Від латинського "ендо-" - всередину).

Найчастіше енергія виділяється або поглинається у вигляді теплоти (рідше - у вигляді світлової або механічної енергії). Цю теплоту можна виміряти. Результат вимірювання виражають в килоджоулях (кДж) для одного благаючи реагенту або (рідше) для благаючи продукту реакції. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається при хімічної реакції, називається тепловим ефектом реакції(Q).

Екзотермічна реакція:

Вихідні речовини → продукти реакцій + Q кДж

Ендотермічна реакція:

Вихідні речовини → продукти реакцій - Q кДж

Теплові ефекти хімічних реакцій потрібні для багатьох технічних розрахунків. Уявіть себе на хвилину конструктором потужної ракети, яка здатна виводити на орбіту космічні корабліта інші корисні вантажі.

Припустимо, вам відома робота (в кДж), яку доведеться витратити для доставки ракети з вантажем з поверхні Землі до орбіти, відома також робота з подолання опору повітря та інші витрати енергії під час польоту. як розрахувати необхідний запасводню і кисню, які (в зрідженому стані) використовуються в цій ракеті в якості палива і окислювача?

Без допомоги теплового ефекту реакції утворення води з водню і кисню зробити це важко. Адже тепловий ефект - це і є та сама енергія, яка повинна вивести ракету на орбіту. У камерах згоряння ракети ця теплота перетворюється в кінетичну енергіюмолекул розпеченого газу (пара), який виривається з сопел і створює реактивну тягу.

У хімічній промисловості теплові ефекти потрібні для розрахунку кількості теплоти для нагрівання реакторів, в яких йдуть ендотермічні реакції. В енергетиці за допомогою теплот згоряння палива розраховують вироблення теплової енергії.

Лікарі-дієтологи використовують теплові ефекти окислення харчових продуктів в організмі для складання правильних раціонів харчування не тільки для хворих, але і для здорових людей - спортсменів, працівників різних професій. За традицією для розрахунків тут використовують не джоулі, а інші енергетичні одиниці - калорії (1 кал = 4,1868 Дж). Енергетичне зміст їжі відносять до якої-небудь масі харчових продуктів: до 1 г, до 100 г або навіть до стандартній упаковці продукту. Наприклад, на етикетці баночки зі згущеним молоком можна прочитати такий напис: "калорійність 320 ккал / 100 г".

Область хімії, що займається вивченням теплових ефектів, хімічних реакцій, називається термохімією.

Рівняння хімічних реакцій, в яких зазначено тепловий ефект, називають термохімічними.