Урок химии с ИКТ "Обратимость химических реакций. Химическое равновесие"

Разделы: Химия

Цели урока:

  • Углубить и обобщить знания учащихся о состоянии химического равновесия, условиях его смещения.
  • Дать понятие о константе равновесия.

Задачи урока:

  1. Закрепить знания о способах смещения равновесия.
  2. Развить навыки в решении расчетных задач с использованием понятия константа равновесия.
  3. Показать важность изучения химического равновесия и его практическое значение в химической промышленности.
  4. Продолжить формирование таких логических приемов, как наблюдение, анализ, сравнение, обобщение
  5. Совершенствовать экспериментальные умения и навыки.

Оборудование и реактивы: Пробирки, химические стаканы, горячая вода, снег, раствор крахмала, йод, роданид калия, хлорид железа (III), хлорид калия (кристалл.). Мультимедийный проектор, компьютер.

Ход урока

Учитель вместе с учащимися определяет тему, цель и задачи урока. (Мультимедийная презентация. Приложение 1, демонстрация 1-2 слайдов).

I. Ориентировочно-мотивационный этап

Вопросы к учащимся:

  1. Что такое химическая реакция?

  2. Признаки химических реакций?

  3. Классификация химических реакций?

  4. Какие реакции называют: а) необратимыми, б) обратимыми? Приведите примеры.

  5. Какие из приведенных химических реакций являются обратимыми и почему? (демонстрация слайда)

    NaOH + HCl —> NaCl + H2O
    N2 + 3H2 —> 2NH3
    AgNO3 + NaCl —> AgCl + NaNO3
    SO3 + H2O —> H2SO4
    CH4 + 2O2 —> CO2 + 2H2O
    HCOOH + CH3OH —> HCOOCH3 + H2O

  6. Что понимают под скоростью химических реакций?

  7. Определите скорости прямой и обратной реакции в уравнении:


    (Vпр = Кпр [Н2] [J2] ; Vобр = Кобр [HJ]²)

II. Информационно-поисковый этап

Учитель: В самом начале процесса, пока концентрация исходных веществ высоки, скорость прямой реакции большая, затем она падает. Со временем концентрация вещества Н2 и J2 уменьшается, а концентрация вещества НJ увеличивается. По мере накопления продуктов начинается обратная реакция. Скорость ее возрастает до тех пор, пока не наступает такое состояние, когда расходуется столько молекул продукта, сколько их образуется в прямой реакции. Другими словами, наступает химическое равновесие.

Демонстрируем схему (слайд)

Демонстрируем слайд (график):

Вопросы к учащимся:

  1. Что показывает график? Дайте определение понятия «Химическое равновесие»? (График показывает, что в какой то момент скорости прямой и обратной реакции становятся равными. Состояние системы, при которой скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называется химическим равновесием.)

  2. Выразите это, используя кинетические уравнения для прямой и обратной реакций.

    Vпр.= Кпр с (А)ª · с (В)b
    V обр. = Кобр с (С)c · с (D)d
    Vпр. = Vобр.
    Кпр с (А)ª · с (В)b = Кобр с (С)c · с (D)d

  3. Выразите отсюда отношение константа скоростей прямой и обратной реакций.

  4. Как можно назвать отношение констант скоростей прямой и обратной реакции? (Константой равновесия)

Учитель: Константа равновесия обозначается буквой К и показывает, насколько полно протекает прямая реакция до момента наступления химического равновесия. Она показывает соотношение между концентрациями продуктов реакции (числитель) и исходных веществ (знаменатель) которое устанавливается при равновесии.

Вопросы к учащимся:

  1. Если константа равновесия больше единицы, что это значит? (Это значит, что на момент установления химического равновесия большая часть исходных веществ превратилась в продукты.)
  2. А если меньше единицы? (В продукты превратилась меньшая часть исходных веществ.)

Задание классу: Определите константу химического равновесия в химических уравнениях. Ответ мотивируйте.

В случае гетерогенных реакций в выражение константы равновесия входят концентрации только тех веществ, которых находятся в газовой или жидкой фазе.)

Учитель: Состояние равновесия сохраняется сколь угодно долго при неизменных внешних условиях температуре; концентрации, давлении (если в реакции участвуют или образуются газы). Необходимо заметить, что взгляд на химическое равновесие как на подвижное равновесие, возникающее в результате протекания двух взаимно противоположных процессов, впервые высказал французский химик К. Бертолле в 1801-1803 г.г. Спустя 50 лет француз Ф. Малагути предположил, что при химическом равновесии скорости прямой и обратной реакции равны. Дальнейшее развитие представления о химическом равновесии связано с работами французского химика А. Девиля, русского химика Н.Н. Бекетова, норвежских ученых К. Гульдберга и П. Ваге, русского химика А.Л. Потылицына, немецкого ученого Г. Гельмгольца, французского физика-химика Ле Шателье (1884).

С именем французского ученого Ле Шателье связано и название принципа смещения химического равновесия.

Вопросы к учащимся:

  1. В чем его смысл? (Чем больше действие, тем сильнее противодействие.)
  2. Сформулируйте этот принцип (при воздействии на равновесную систему извне равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие)
  3. Какие факторы влияют на смещение химического равновесия? (Температура, давление, концентрации исходных веществ и продуктов)

(демонстрация слайда)

III. Этап исследования

(Приложение 2).

(работа проводится в группах)

1группа – изучает влияние изменения температуры на смещение химического равновесия.

2 группа – влияние изменения концентрации на смещение химического равновесия.

3 группа – влияние изменения давления на смещение химического равновесия.

Отчеты групп о проделанной работе.

(Демонстрация слайдов)

 IV. Этап обобщения и систематизации знаний

  1. Влияет ли катализатор на смещение равновесия? (Нет, т.к. одинаково ускоряет прямые и обратные реакции.)

  2. Обсуждение вопроса о важности изучения химического равновесия и его смещения для управления химическими реакциями (демонстрация слайдов).

  3. Используя принцип Ле Шателье, определите в какую сторону сместится химическое равновесие при повышении или понижении температуры, давления, и концентрации. Определите константу химического равновесия в уравнении?

Самостоятельная работа.

Взаимопроверка через слайд (демонстрация слайда).

V. Этап рефлексии

Учитель: Что нового из сегодняшнего занятия вы для себя получили? (учащиеся высказывают свое мнение).

Подведение итога урока.

Домашнее задание: § 16, повторить § 15 , Упр. 3, 5, 6 стр. 142-143 (УМК О.С. Габриелян 11 класс, базовый уровень).

О. С. Габриелян, Г.Г. Лысова, Химия 11 класс для общеобразовательных учреждений

§ 14, повторить §13, Упр. 1, 2, 4 стр. 147.

(Демонстрация слайда)