Признаки и условия течения химических реакций. Классификация химических реакций

Цель урока: Обобщить представление о химической реакции как о процессе превращения одного или нескольких исходных веществ – реактивов в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества – продукты реакции. Рассмотреть некоторые из многочисленных классификаций химических реакций по различным признакам.

Задачи:

Образовательная - систематизировать, обобщить и углубить знания учащихся о химических реакциях и их классификации, развить навыки самостоятельной работы, умения записывать уравнения реакций и расставлять коэффициенты, указывать типы реакций, делать выводы и обобщения.
Развивающая - развить речевые навыки, способности к анализу; развитие познавательных способностей, мышления, внимания, умения использовать изученный материал для познания нового.
Воспитательная - воспитание самостоятельности, сотрудничества, нравственных качеств – коллективизма, способности к взаимовыручке.

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: медная проволока, спиртовка, цинк, соляная кислота, перманганат калия, штатив, пробирки, лучинка, вата, хлорид бария, сульфат натрия, серная кислота, вода, учебник химия для 11-го класса, рабочая тетрадь, таблица для заполнения результатов лабораторных опытов, презентация .

Методы:

Словесный (рассказ, беседа, объяснение);
Наглядный (проектор);
Практический (выполнение опытов).

Форма работы: групповая, фронтальная.

План урока:

Организационный момент. (1 мин)
Актуализация знаний: (3 мин)

химическая реакция;
признаки химических реакций;
условия протекания химических реакций.

Изучение нового материала:

классификация химических реакций (практическая работа). ТБ при работе с кислота и со спиртовкой.

Закрепление (выполнение упражнений).
Итог урока.
Домашнее задание.
Рефлексия.

Ход урока

1. Организационный момент. (1 мин)

2. Актуализация знаний. (3 мин)

Без химии ты глух и нем
И шагу не шагнешь порою,
Не вырастишь хороший хлеб
И дом хороший не построишь.
Химию любить и не лениться –
Значит, понятно будет все:
Почему коптит порою примус,
На морозе сушится белье.
Жизнь вокруг себя узнаешь,
Разрешишь любой серьезный спор,
Без огня в дороге яйца сваришь
И без спичек разведешь костер.

Учащимся задаются вопросы.

Какие признаки химических реакций вы знаете?

Признаки химических реакций:

выделение или поглощения тепла иногда выделение света;
изменение окраски;
появление запаха;
образование осадка;
выделение газа.

А каковы же условия возникновения и течения химических реакций?

измельчение и перемешивание;
нагревание.

Учитель благодарит учащихся за ответы.

3. Изучение нового материала.

Ребята без химических реакций невозможна жизнь. В окружающем нас мире протекает огромное число реакций. Учитель просит учащихся дать определение термину «реакция», т.е. как они понимают что такое реакция. После ответов ребят, учитель говорит, что термин «реакция» с латыни означает «противодействие», «отпор», «ответное действие». (Слайд 1)

Чтобы нам ориентироваться в огромном царстве химических реакций необходимо знать типы химических реакций. В любой науке применяется прием классификации, позволяющий по общим признакам разделить все множество объектов на группы.

Итак, тема нашего урока: «Классификация химических реакций». (Слайд 2)

И сегодня на уроке каждый из вас узнает, какие типы химических реакций существуют и по каким признакам их классифицируют. Учитель обращает внимание ребят на доску где написано содержание урока.

Химические реакции.
Классификация химических реакций:

по числу и составу исходных и образовавшихся веществ;
по тепловому эффекту;
по наличию катализатора;
по агрегатному состоянию;
по направлению;
по изменению с.о.

Решение упражнений.

Далее учитель просит учащихся дать определение словосочетанию «химическая реакция» (не смотря в учебник). После предложенных вариантов учитель просит ребят найти определение в учебнике и зачитать его. (стр.100 учебника)

Учитель задает учащимся вопрос. Какие вы знаете типы химических реакций, и по каким признакам можно их классифицировать. После ответов учащихся, учитель обращает внимание учащихся на первый тип химических реакций, это по числу и составу исходных и образовавшихся веществ. (Слайд 3)

Класс разделен на 4 группы. Первая группа выполняет опыт по реакции соединения, вторая группа по реакции замещения, третья группа по реакции обмена, а четвертая группа по реакции разложения. Прежде чем ребята приступят к выполнению опытов, учитель просит, повторит ТБ. На выполнение опытов дается три минуты. Каждая группа записывает результаты своего опыта в таблицу, которая приготовленная за ранение учителем для каждого ученика.

После выполнения опытов, представитель от каждой группы выходит и рассказывает, что они делали, и записывает уравнение химической реакции на доске, каждая группа дает определение, типу реакций пользуясь учебником. Учащимся показываются слайды. (Слайд 4-7) А остальные группы наблюдают, слушают и записывают результаты в таблицу. После этого задания, учитель просит учащихся вспомнить, какие еще они знают типы реакций. (Слайд 8-9) Примеры этих типов химических реакций приведены на доске.

4. Закрепление. (Слайд 10-18) Задания в форме теста.

5. Итог урока.

У В. Маяковского есть такая философская мысль: если звезды зажигаются в небе, значит, это кому - нибудь нужно. Если химики изучают классификацию химических реакций, то, следовательно, это кому – то нужно. И здесь у меня возникает желание предложить вам небольшой реферат, в котором на примерах нужно показать значение всех типов реакции в реальной жизни, в ее богатстве и разнообразии.

6. Домашнее задание. П. 11 выполнение теста. (Приготовленный для каждого учащегося). (Слайд 19)

7. Рефлексия.

Что я узнал (а) сегодня на уроке….?
Я научился (ась)….?

Задания по теме «Классификация химических реакций».

1. Дано уравнение реакции получения оксида азота (ΙΙ): N 2 + O 2 ↔ 2NO – Q

Дайте характеристику реакции по всем изученным вами классификационным признакам.

2. Соотнесите:

3. Приведите примеры образования оксида меди (П) в результате реакции:

соединения,
разложения.

4. Проставьте коэффициенты в следующих схемах реакции, определите к какому типу относиться каждая из них:

Al + Cl 2 → Al 2 O 3
CaO + HCl → CaCl 2 + H 2 O
NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
Mg + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2

5. К какому типу химической реакции относиться образование углекислого газа в результате:

взаимодействия угля с оксидом меди;
прокаливания известняка;
сжигания угля;
горения угарного газа?

6*. По каким внешним признакам можно судить, что произошла химическая реакция при взаимодействии следующих пар веществ:

K 2 S + Pb(NO 3) 2 →
FeCl 3 + NaOH →
CuO + HNO 3 →

Na 2 CO 3 + HCl →
Ca(HCO 3) 2 → t
Zn + CuSO 4 →

Напишите, какие вещества образуются, расставьте коэффициенты и укажите, к какому типу реакций относиться каждая из них.

7*. Приведите два примера реакций соединения, которые сопровождаются окислением – восстановлением участвующих в реакции веществ.

8*. Приведите примеры реакций разложения, которые не связаны с процессом окисления – восстановления.

На «3» - решить задания 1-5, на «4» и «5» - решить задания 1-5 и 6-8.

Таблица результатов лабораторных опытов.

Тема: «Классификация химических реакций».

Лабораторная работа: «Типы химических реакций».

Список использованной литературы:

Блохина О.Г. Я иду на урок химии 5-11 классы, М, «Первое сентября»: 2003 г.
Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии для 11 класса часть 1, М, «Дрофа»:2003 г.

Изучаемый в IX-X классах материал предоставляет большие возможности для развития понятий об условиях возникновения и течения реакций: здесь учащимся следует показать, что некоторые химические превращения возникают и происходят под действием света; про-вести некоторое обобщение знаний о связи между условиями реакций и их тепловыми эффектами (экзо- или эндотермичностью процесса); дать объяснение влиянию энергии на возбуждение химических превращений; выяснить сущность явлений электролиза. Кроме того, на уроках необходимо формировать понятия о действии условий на изменение скорости и направления химических реакций.

В темах "Щелочные металлы" и "Галогены" учитель уделяет внимание условиям изучаемых химических реакций, указывая на эти условия при демонстрации или проведении лабораторных опытов.

В теме "Галогены" следует показать, что условием возникновения и течения реакции может быть действие света. При изучении химических свойств хлора демонстрируют горение водорода в хлоре, затем при разборе способов получения хлористого водорода - взрыв смеси водорода с хлором при ярком освещении. Во втором случае отмечают, что взаимодействие водорода с хлором может происходить не только при нагревании, но и при действии яркого света, который возбуждает химическую реакцию.

В той же теме, рассматривая соли соляной кислоты, проводят опыт разложения хлористого серебра на свету. Для этого только что полученный осадок соли отфильтровывают, промывают водой, фильтр с осадком вынимают из воронки. Хлористое серебро разравнивают на фильтре, на середину слоя кладут металлическую пластинку и выставляют на свет. На следующем уроке учащиеся видят, что осадок под пластинкой остался светлым, а вокруг нее потемнел.

Когда выяснено, что свет - условие разложения хлористого серебра, сравнивают эту реакцию с другой, про-исходящей также под действием света,- взаимодействием хлора с водородом. Отмечают, что хлористое серебро под влиянием света разлагается постепенно, а взрыв смеси хлора с водородом происходит при кратковременном ярком освещении смеси. Разложение хлористого серебра- эндотермическая реакция, а взаимодействие хлора с водородом - экзотермическая.

Значение энергетических условий для возникновения и течения реакций объясняется далее в свете теории строения атомов. При изучении темы "Перйодический закон и перйодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение вещества" внимание учащихся обращают на то, что различные электроны, находящиеся в атоме, могут обладать различным запасом энергии, так как находятся на разных энергетических уровнях. Чем дальше от ядра движется электрон, тем большим запасом энергии он обладает, тем легче может быть отделен от атома. Поэтому в образовании новых электронных пар при химических реакциях участвуют обычно внешние (валентные) электроны. Если затратить энергию, можно переместить электроны в атоме на более высокие уровни. Однако такое состояние атома будет неустойчивым, и он будет более активным. При определенных условиях электроны перемещаются в прежнее положение, выделяется энергия.

В теме "Растворы. Основы теории электролитической диссоциации" рассматривают, почему растворение веществ представляет собой условие, необходимое для течения многих реакций обмена между кислотами, основаниями и солями. Здесь же при изучении вопроса "Электролиз растворов и расплавов" закрепляют полученное еще в VII классе понятие о том, что химическое превращение может происходить под влиянием электрического тока; химические действия тока объясняют в свете теории строения атомов * .

* (Методика изучения вопроса "Электролиз растворов и расплавов" изложена в кн.: Т. М. Дризовская. Методика обучения химии в IX классе. М., "Просвещение", 1965 )

Для обобщения знаний о связи между тепловыми эффектами химических реакций и условиями, при которых реакции осуществляются, используют таблицу (стр. 67).

Рассматривая примеры химических превращений, указанные в таблице, приходят к выводу, что если реакция эндотермическая, то любой из используемых для ее про-ведения видов энергии нужно подводить к веществам все время? в случае экзотермической реакции, идущей с выделением больших количеств теплоты, любой из используемых для ее осуществления видов энергии нужно применять только для начала химического превращения. Поясняя вывод, следует сказать, что возникающая при химическом превращении теплота может быть меньше ее потерь. Тогда для поддержания температуры, необходимой для реакции, приходится применять все время внешнее энергетическое воздействие.

В промышленности подбирают такие условия, чтобы осуществлялись нужные реакции, а вредные замедлялись.

ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

В таблице 12 приведены основные типы химических реакций по числу участвующих в них частиц. Даны рисунки и уравнения часто описываемых в учебниках реакций разложения , соединения , замещения и обмена .

В верхней части таблицы представлены реакции разложения воды и гидрокарбоната натрия. Изображён прибор для прохождения через воду постоянного электрического тока. Катод и анод представляют собой металлические пластинки, погружённые в воду и соединённые с источником электрического тока. В связи с тем, что чистая вода практически не проводит электрический ток, к ней добавляют небольшое количество соды (Nа 2 СО 3) или серной кислоты (Н 2 SО 4). При прохождении тока на обоих электродах происходит выделение пузырьков газа. В трубке, где собирается водород, объём оказывается вдвое большим, чем в трубке, где собирается кислород (о его наличии можно удостовериться с помощью тлеющей лучинки). Модельная схема демонстрирует реакцию разложения воды. Химические (ковалентные) связи между атомами в молекулах воды разрушаются, и из освобождающихся атомов образуются молекулы водорода и кислорода.

Модельная схема реакции соединения металлического железа и молекулярной серы S 8 показывает, что в результате перегруппировки атомов в процессе реакции образуется сульфид железа. При этом разрушаются химические связи в кристалле железа (металлическая связь) и молекуле серы (ковалентная связь), а освободившиеся атомы соединяются с образованием ионных связей в кристалл соли.

К другой реакции соединения относится гашение извести СаО водой с образованием гидроксида кальция. При этом жжёная (негашёная) известь начинает разогреваться и образуется рыхлый порошок гашёной извести.

К реакциям замещения относят взаимодействие металла с кислотой или солью. При погружении достаточно активного металла в сильную (но не азотную) кислоту выделяются пузырьки водорода. Более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли.

Типичными реакциями обмена является реакция нейтрализации и реакция между растворами двух солей. На рисунке показано получение осадка сульфата бария. За ходом реакции нейтрализации следят с помощью индикатора фенолфталеина (малиновая окраска исчезает).

Таблица 12

Типы химических реакций

ВОЗДУХ. КИСЛОРОД. ГОРЕНИЕ

Кислород является самым распространённым химическим элементом на Земле. Содержание его в земной коре и гидросфере представлено в таблице 2 "Распространённость химических элементов". На долю кислорода приходится примерно половина (47 %) массы литосферы. Он является преобладающим химическим элементом гидросферы. В земной коре кислород присутствует только в связанном виде (оксиды, соли). Гидросфера также представлена в основном связанным кислородом (часть молекулярного кислорода растворена в воде).

В атмосфере свободного кислорода содержится 20,9 % по объёму. Воздух – сложная смесь газов. Сухой воздух на 99,9 % состоит из азота (78,1 %), кислорода (20,9 %) и аргона (0,9 %). Содержание этих газов в воздухе практически постоянно. В состав сухого атмосферного воздуха также входят диоксид углерода, неон, гелий, метан, криптон, водород, оксид азота(I) (оксид диазота, гемиоксид азота – N 2 О), озон, диоксид серы, монооксид углерода, ксенон, оксид азота(IV) (диоксид азота – NО 2).

Состав воздуха определил французский химик Антуан Лоран Лавуазье в конце XVIII века (таблица 13). Он доказал содержание кислорода в воздухе, и назвал его "жизненный воздух". Для этого он нагревал на печи ртуть в стеклянной реторте, тонкая часть которой поводилась под стеклянный колпак, опущенный в водяную баню. Воздух под колпаком оказывался замкнутым. При нагревании ртуть соединялась с кислородом, превращаясь в оксид ртути красного цвета. "Воздух", оставшийся в стеклянном колпаке после нагревания ртути, не содержал кислорода. Мышь, помещённая под колпак, задыхалась. Прокалив оксид ртути, Лавуазье снова выделил из него кислород и вновь получил чистую ртуть.

Содержание кислорода в атмосфере стало заметно увеличиваться около 2 млрд. лет назад. В результате реакции фотосинтеза поглощался некоторый объём углекислого газа и выделялся такой же объём кислорода. На рисунке таблицы схематически показано образование кислорода при фотосинтезе. В процессе фотосинтеза в листьях зелёных растений, содержащих хлорофилл , при поглощении солнечной энергии происходит превращение воды и углекислого газа в углеводы (сахара) и кислород . Реакцию образования глюкозы и кислорода в зелёных растениях можно записать в следующем виде:

6Н 2 О + 6СО 2 = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 .

Образующаяся глюкоза превращается в нерастворимый в воде крахмал , который накапливается в растениях.

Таблица 13

Воздух. Кислород. Горение

Фотосинтез представляет собой сложный химический процесс, включающий несколько стадий: поглощение и транспортировку солнечной энергии, использование энергии солнечного света для инициирования фотохимических окислительно-восстановительных реакций, восстановление углекислого газа и образованием углеводов.

Солнечный свет – это электромагнитное излучение разных длин волн. В молекуле хлорофилла при поглощении видимого света (красного и фиолетового) происходят переходы электронов из одного энергетического состояния в другое. На фотосинтез расходуется только небольшая часть солнечной энергии (0,03 %), достигающей поверхности Земли.

Весь имеющийся на Земле диоксид углерода проходит через цикл фотосинтеза в среднем за 300 лет, кислород – за 2000 лет, вода океанов – за 2 млн. лет. В настоящее время в атмосфере установилось постоянное содержание кислорода. Он практически полностью расходуется на дыхание, горение и гниение органических веществ.

Кислород – одно из самых активных веществ. Процессы с участием кислорода называются реакциями окисления. К ним относят горение, дыхание, гниение и многие другие. На таблице показано горение нефти, которое идёт с выделением теплоты и света.

Реакции горения могут принести не только пользу, но и вред. Горение можно остановить, прекратив доступ воздуха (окислителя) к горящему предмету с помощью пены, песка или одеяла.

Пенные огнетушители наполняют концентрированным раствором питьевой соды. При её контакте с концентрированной серной кислотой, находящейся в стеклянной ампуле в верхней части огнетушителя, образуется пена углекислого газа. Для приведения в действие огнетушитель переворачивают и ударяют об пол металлическим штифтом. При этом ампула с серной кислотой разбивается и образующийся в результате реакции кислоты с гидрокарбонатом натрия углекислый газ вспенивает жидкость и выбрасывает её из огнетушителя сильной струёй. Пенистая жидкость и углекислый газ, обволакивая горящий предмет, оттесняют воздух и гасят пламя.

Похожая информация.

Каковы условия возникновения и течения химических реакций?Поясните на конкретных примерах

Ответы

Условия возникновения: 1. Приведение веществ в тесное соприкосновение (измельчение, перемешивание, растворение) . 2. Нагревание веществ до определённой температуры. Условия протекания: 1. Тесное соприкосновение реагирующих веществ (необходимо) . 2. Нагревание (возможно) а) для начала реакции б) постоянно

Владислав

Мартемьян

Панютин Свирид

Христиан

Вахарловский Досифей

Исаев Зосима

Епифаний

Патрикий

Муромцев Болеслав

Кретов Арефий

Патрикий

Лунин Иоиль

Нафанаил

Анемподист

Владислав

Проведению урока предшествует экскурсия в историко-этнографический музей на открытом воздухе “Тукай кырлай”, с посещением дома-музея Г. Тукая.

Задачи обучения. Сформировать знания о признаках и условиях протекания химических реакций, на этой основе усовершенствовать умение отличать физические процессы от химических.

Задачи развития. Совершенствовать умение объяснять зависимость протекания химических реакций от внешних условий.

Эксперимент. Плавление парафина, обугливание крахмала, горение лучины, взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой в присутствии фенолфталеина, взаимодействие сульфата меди (II) и гидроксида натрия, взаимодействие растворов карбоната натрия и соляной кислоты.

Планируемые результаты обучения. Учащиеся должны уметь на примерах конкретных химических реакций указывать условия их возникновения и дальнейшего протекания, а также признаки реакций.

Планируемые результаты развития. Учащиеся должны уметь объяснять связь между условиями и возможностью протекания химических реакций.

Урок начинается с прочтения учащимися стихов Г. Тукая на татарском языке, критерием при подборе стихов является отражение в них различных явлений природы

В процессе демонстрации опытов (плавление парафина, обугливание крахмала) выясняем сущность происходящих явлений и составляем таблицу.

Для закрепления знаний проводим беседу с учащимися и отвечаем на вопросы.

Закружилась листва золотая
В розоватой воде на пруду.
Словно бабочек лёгкая стая с
Замираньем летит на звезду…

Вопросы учителя:

1. О каком явлении в жизни растений говорится в стихах С. Есенина?
2. К физическим или химическим явлениям относится листопад?
3. С чем связано изменение цвета листьев деревьев осенью, какие явления физические или химические происходят при этом?
4. Какой пигмент обуславливает зелёную окраску листьев растений?
5. Какой процесс происходит в зеленых листьях растений под действием солнечного света?

Сообщение ученика. Фотосинтез – химическое явление (на доске запись уравнения реакции фотосинтеза).

Для развития умений учащихся по самоконтролю знаний проводим тестированный контроль.

1. К химическим явлениям (в отличие от физических) относятся:

Сгорание бензина в двигателе автомобиля,
скисание молока,
таяние снега,
образование инея на деревьях.

2. Какие из природных явлений сопровождаются химическими реакциями?

Выпадение дождя,
извержение вулканов,
гниение растительных остатков,
ледоход на реке.

3. Какие из признаков характерны для химических реакций?

Образование осадка,
изменение агрегатного состояния,
выделение газа,
измельчение вещества.

4. К физическим явлениям (в отличие от химических) относятся:

горение угля,
приготовление порошка из куска мела,
образование ржавчины,
свечение вольфрамовой нити в лампочке.

Учитель. Для чего нам необходимо знать условия возникновения и условия протекания химических реакций?

Ученик. Для того, чтобы контролировать протекание химических реакций, иногда химическую реакцию необходимо прекратить, например, при пожаре мы стремимся прекратить реакцию горения.

Сообщение ученика. Лесной пожар – это неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. Лесные пожары ежегодно возникают в лесах Татарстана, а также в других странах мира на обширных площадях и нередко принимают характер стихийного бедствия. Лесные пожары уничтожают лесной фонд Татарстана, а также представляют опасность и для населения. При этом возникает непосредственная угроза уничтожения огнём населённых пунктов и объектов народного хозяйства, расположенных вблизи лесных массивов, а также сильное задымление и загазованность территорий, даже удалённых от кромки леса.
“Дым был столь обильным, что птицы не могли парить, падали на землю"
Общая площадь лесов Республики Татарстан 1270,3 тыс. га, в том числе покрытая лесом – 1165,3 тыс. га, из них лесные культуры 281,1 тыс. га. Общий запас древесины – 168,8 млн.м 3 . Средний прирост древесины – 4,13 м 3 /га
Почти все лесные пожары в Татарстане происходят из-за людской небрежности.
Пожароопасный сезон 2004 года в Татарстане начался 20 апреля. За это время в республике леса горели более 40 раз, сообщили Intertat.ru в пресс-службе Главного Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды. Примечательно, что из 41 случая лесных пожаров 39 связаны с нарушениями гражданами требований Правил пожарной безопасности в лесах РФ.