До умов протікання хімічних реакцій відносяться. Умови протікання хімічних реакцій і теорія елементарних взаємодій. Велика «хитрість» хімічної природи речовин

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 \u003d 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 \u003d 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 \u003d 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 \u003d 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 \u003d 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 \u003d 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 у трудовій діяльності ваших батьків, в домашньому господарстві, в природі.

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

1. Хімічні реакції. Ознаки та умови їх перебігу. Хімічні рівняння. Закон збереження маси речовин. Типи хімічних реакцій.

2. Який обсяг газу можна отримати при взаємодії 60г, 12% розчину карбонату калію з сірчаною кислотою.

Хімічна реакція - перетворення одного або декількох речовин в інше.
Типи хімічних реакцій:

1) Реакція сполуки - це реакції в результаті яких з двох речовин утворюється одна складніше.

2) Реакція розкладання - це реакція в результаті яких з одного складного речовини утворюється кілька простіших.

3) Реакція заміщення - це реакції між простим і складним речовинами, в результаті яких утворюється нове просте і нове складне речовина.

4) Реакція обміну - це реакції між двома складними речовинами, в результаті яких вони обмінюються своїми складовими частинами.

Умови протікання реакції:

1) Тісне зіткнення речовин.
2) Нагрівання
3) подрібнених (швидше за все йдуть реакції в розчинах)
Будь-яка хімічна реакція може бути зображена за допомогою хімічного рівняння.

хімічне рівняння- це умовна запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул і коефіцента.

В основі хімічних рівнянь лежить закон збереження маси речовини : маси речовин вступили в реакцію дорівнює масі речовин одержані в результаті реакції.
Ознаки хімічних реакцій:

· зміна забарвлення

· виділення газу

· випадання осаду

· Виділення тепла і світла

· виділення запаху

2.

квиток №7

1. Основні положення Т.Е.Д. - теорія електричної дисоціації.

2. Скільки грам магнію, що містить 8% домішок, може прореагувати з 40г соляної кислоти.

Речовини, розчинні у воді можуть диссоциировать, тобто розпадатися на протилежно заряджені іони.
електрична дисоціація – розпад електроліту на іони при розчиненні або розплавлення.
електроліти – речовини, розчини або розплави яких проводять електричний струм (Кислоти, солі, луги).
Вони утворені іонним зв'язком (солі, луги), або ковалентним, сільнополярних (кислоти).
Чи не електроліти – речовини, розчини яких не проводять електричний струм (розчин цукру, спирту, глюкози)
При дисоціації електроліти розпадаються на катіони (+)і аніони (-)
Іони - заряджені частка, в які перетворюються атоми, в результаті віддати і взяття ē
Хімічні властивості розчинів електролітів визначаються властивостями тих іонів, які утворюються при дисоціації.

кислота - електроліт, який дисоціює на катіони водню і аніон кислотного залишку.

Сірчана кислота дисоціює на 2 катіона Н з зарядом (+) і
аніон SO 4 з зарядоі (-)
Основи - електроліт, який дисоціює на катіони металу і гідроксид аніони.

солі - електроліт, який у водному розчині дисоціює на катіони металу і аніони кислотного залишку.

2.

1. Реакції іонного обміну.

Швидкість хімічної реакції - це зміна кількості реагує речовини або продукту реакції за одиницю часу в одиниці об'єму (для гомогенної реакції) або на одиниці поверхні розділу фаз (для гетерогенної реакції).

Закон діючих мас: Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин. Чим вище концентрація, тим більше число молекул міститься в обсязі. Отже, зростає число зіткнень, що призводить до збільшення швидкості процесу.

кінетичне рівняння- залежність швидкості реакції від концентрації.

Тверді тіла рівні 0

Молекулярність реакції- це мінімальне число молекул, що беруть участь в елементарному хімічному процесі. За молекулярної елементарні хімічні реакції поділяються на молекулярні (А →) і бімолекулярні (А + В →); тримолекулярного реакції зустрічаються надзвичайно рідко.

Загальний порядок реакції- це сума показників ступенів концентрації в кінетичному рівнянні.

Константа швидкості реакції - коефіцієнт пропорційності в кінетичному рівнянні.

Правило Вант-Гоффа: При підвищенні температури на кожні 10 градусів константа швидкості гомогенної елементарної реакції збільшується в два - чотири рази

Теорія активних зіткнень (ТАС), є три умови, необхідних для того, щоб відбулася реакція:

Молекули повинні зіткнутися. Це важлива умова, однак її замало, так як при зіткненні не обов'язково відбудеться реакція.

Молекули повинні володіти необхідною енергією (енергією активації).

Молекули повинні бути правильно орієнтовані відносно один одного.

енергія активації- мінімальна кількість енергії, яке потрібно повідомити системі, щоб сталася реакція.

рівняння Арреніуса встановлює залежність константи швидкості хімічної реакції від температури

A - характеризує частоту зіткнень реагуючих молекул

R - універсальна газова стала.

Вплив каталізаторів на швидкість реакції.

Каталізатор - це речовина, що змінює швидкість хімічної реакції, але саме в реакції не витрачається і в кінцеві продукти не входить.

При цьому зміна швидкості реакції відбувається за рахунок зміни енергії активації, причому каталізатор з реагентами утворює активоване комплекс.

каталіз -хімічне явище, суть якого полягає в зміні швидкостей хімічних реакцій при дії деяких речовин (їх називають каталізаторами).

Гетерогенний каталіз - реагент і каталізатор знаходяться в різних фазах - газоподібної і твердої.

Гомогенний каталіз -реагенти (реактиви) і каталізатор знаходяться в одній фазі - наприклад, обидва є газами або обидва розчинені в будь-якому розчиннику.

Умови хімічної рівноваги

стан хімічної рівноваги зберігається до тих пір, поки залишаються незмінними умови реакції: концентрація, температура і тиск.

Принцип Ле-Шательє:якщо на систему, що знаходиться в рівновазі надано якесь зовнішнє вплив, то рівновазі зміститься в бік тієї реакції, яка ця дія буде послаблювати.

Константа рівноваги -це міра повноти протікання реакції, чим більше величина константи рівноваги, тим вище ступінь перетворення вихідних речовин у продукти реакції.

ΔG<0 К р >1 Спр\u003e З вих

ΔG\u003e 0 К р<1 С пр <С исх

У розділі 5.2 ми познайомилися з основними принципами протікання хімічних реакцій. Вони і складають теорію елементарних взаємодій.

§ 5.3.1 Теорія елементарних взаємодій

перераховані нижче основні положення ТеВвідповідають на питання:

Що необхідно для протікання хімічних реакцій?

1. Хімічна реакція ініціюється активними частинками реагентів, відмінними від насичених молекул: радикалами, іонами, координаційно ненасиченими сполуками. Реакційна здатність вихідних речовин визначається наявністю в їх складі цих активних частинок.

Хімія виділяє три основні чинники, що впливають на хімічну реакцію:

• температура;
• каталізатор (якщо потрібен);
• природа реагуючих речовин.

З них найважливішим є останній. Саме природа речовини визначає його здатність утворювати ті чи інші активні частинки. А стимули лише допомагають здійснитися цьому процесу.

2. Активні частинки знаходяться в термодинамічній рівновазі з вихідними насиченими молекулами.

3. Активні частинки взаємодіють з вихідними молекулами по ланцюговому механізму.

4. Взаємодія між активною часткою і молекулою реагента відбувається в три стадії: асоціації, електронної ізомеризації і дисоціації.

На першій стадії протікання хімічної реакції - стадії асоціації активна частка приєднується до насиченої молекулі іншого реагенту за допомогою хімічних зв'язків, які слабкіше, ніж ковалентні. Ассоциат може бути утворений за допомогою ван дер Ваальсових, водневої, донорно-акцепторної та динамічної зв'язку.

На другій стадії протікання хімічної реакції - стадії електронної ізомеризації відбувається найважливіший процес - перетворення сильної ковалентного зв'язку в вихідної молекулі реагенту в слабшу: водневу, донорно-акцепторні, динамічну, а то і ван дер Ваальсових.

5. Третя стадія взаємодії між активною часткою і молекулою реагента - дисоціація изомеризовать асоціата з утворенням кінцевого продукту реакції - є лимитирующей і найповільнішої стадією всього процесу.

Велика «хитрість» хімічної природи речовин

Саме ця стадія визначає загальні енергетичні витрати на весь трьохстадійний процес протікання хімічної реакції. І тут криється велика «хитрість» хімічної природи речовин. Самий енерговитратний процес - розрив ковалентного зв'язку в реагенте - стався легко і витончено, практично не помітно в часі в порівнянні з третьою, лимитирующей стадією реакції. У нашому прикладі так легко і невимушено зв'язок в молекулі водню з енергією 430 кДж / моль перетворилася в ван дер Ваальсових з енергією в 20 кДж / моль. І все енерговитрати реакції звелися до розриву цієї слабкою ван дер Ваальсових зв'язку. Ось чому енергетичні витрати, необхідні для розриву ковалентного зв'язку хімічним шляхом, значно менше витрат на термічне руйнування зв'язку з цим.

Таким чином, теорія елементарних взаємодій наділяє суворим фізичним змістом поняття «енергія активації». Це енергія, необхідна для розриву відповідної хімічного зв'язку в асоціати, утворення якого передує одержанню кінцевого продукту хімічної реакції.

Ми ще раз підкреслюємо єдність хімічної природи речовини. Воно може вступити в реакцію лише в одному випадку: при появі активної частки. А температура, каталізатор і інші чинники, при всьому їхньому фізичному відмінності, грають однакову роль: ініціатора.