Цель: создать ситуацию для самостоятельного мышления учащихся.
Задачи:
- Провести исследования и выявить зависимость скорости химической реакции от различных факторов.
- Научиться применять полученные знания в новой проблемной ситуации.
Оборудование: химические реактивы, лабораторное оборудование, раздаточный материал (тексты, инструктивные карты, информационные карты, памятки). На столах бумага, фломастеры, карандаши.
Форма работы: групповая (учащиеся формируют четыре группы).
Алгоритм мастерской.
Индуктор.
Учащимся предлагается прочитать отрывок из текста.
Текст:
«…Андрей, по своей природе, был человеком спокойным и даже инертным. Его сложно было вывести из состояния душевного равновесия. Как же менялось его поведение, когда он попадал в общество людей, где концентрация эмоций достигала максимума. Он становился активным, боевым и быстро реагировал на ту или иную ситуацию, выплёскивая эмоции без остатка. Затем настроение его снова менялось. Он оставался спокойным, пока не находился лидер, способный вызвать в нём новую бурю эмоций…»
Задание: Какие ассоциации вызывает у вас этот текст? С какими химическими процессами (реакциями, явлениями, понятиями) ассоциируется поведение героя? Обсудите в группе.
Социализация.
Слушаем ответы учащихся.
В группе. Сейчас вы должны провести экспериментальную работу. Каждой группе выдана инструктивная карта, в которой указаны цель эксперимента, ход работы, задания.
Учащиеся в группах проводят опыты, обсуждают, делают выводы, оформляют результаты на листах А-4.
Инструктивная карта №1.
Цель эксперимента: выявить фактор, влияющий на скорость химических реакций.
Ход эксперимента:
Опыт №1. В четыре пробирки поместите металлы: Zn, Mg, Cu, Al. В каждую прилейте 2-3 мл соляной кислоты. Осторожно! Соблюдайте правила ТБ!
Задание. С каким металлом скорость реакции наибольшая? Наименьшая? С каким металлом реакция вообще не идёт? Расставьте металлы в ряд по уменьшению их химической активности. По какому признаку вы определяли скорость реакции?
Опыт №2. Опустите по кусочку (грануле) Zn в каждую из двух пробирок, в которые налиты соляная и уксусная (CH3COOH) кислоты.
Задание. Сравните скорости реакций. Какая кислота активнее (сильнее)? Оформите результаты наблюдений на листе А-4. Предположите, какой фактор влияет на скорость, проделанных вами реакций?
Инструктивная карта №2.
Цель эксперимента: выявить фактор, влияющий на скорость химических реакций.
Ход эксперимента:
Опыт №1. В две пробирки налейте по 2-3мл концентрированной и разбавленной щёлочи (гидроксида натрия), в каждую добавьте по 1-2 капли фенолфталеина. Осторожно! Соблюдайте правила ТБ!
Задание. В какой пробирке раствор окрасился более интенсивно? Почему?
Опыт №2. В одну пробирку поместите кусочек мела, а в другую - мрамора. В каждую пробирку прилейте по 2-3 мл соляной кислоты. Осторожно! Соблюдайте правила ТБ!
Задание. Какое вещество химически активнее? Мел и мрамор имеют один и тот же химический состав CaCO3 Какой газ выделяется? Чем можно объяснить разную скорость реакций? Оформите результаты наблюдений на листе А-4. Предположите, какой фактор влияет на скорость, проделанных вами реакций?
Инструктивная карта №3.
Цель эксперимента: выявить фактор, влияющий на скорость химических реакций.
Ход эксперимента:
Опыт №1. Осторожно! Соблюдайте правила ТБ! В одну пробирку поместите порошок мела (CaCO3), а в другую – кусочек мела. Долейте по 2-3 мл соляной кислоты.
Задание. В какой пробирке реакция идёт интенсивнее? Где скорость реакции больше?
Опыт №2. Сравните скорости взаимодействия с соляной кислотой железа. В одну пробирку поместите стружки железа, а в другую – железный гвоздь.
Задание. Что вы можете сказать о протекании этих реакций? В какой пробирке скорость реакции выше? Оформите результаты наблюдений на листе А-4. Предположите, какой фактор влияет на скорость, проделанных вами реакций.
Инструктивная карта №4.
Цель эксперимента: выявить фактор, влияющий на скорость химических реакций.
Ход эксперимента:
Опыт №1. Осторожно! Соблюдайте правила ТБ! В пробирку поместите порошок оксида меди (II) и прилейте 2-3 мл серной кислоты. Что происходит в пробирке? Нагрейте содержимое пробирки. Осторожно! Соблюдайте правила ТБ! Что изменилось?
Задание. Сделайте вывод о протекании этой реакции. Обоснуйте свой ответ.
Опыт №2. В пробирку поместите стружки железа, прилейте 2-3мл HClили H2SO4
Что наблюдаете? Нагрейте.
Задание. Сделайте соответствующий вывод. Оформите результаты наблюдений на листе А-4. Предположите, какой фактор влияет на скорость, проделанных вами реакций.
Социализация.
Слушаем ответы учащихся.
Афиширование.
На магнитной доске учащиеся вывешивают листы с рисунками, уравнениями химических реакций, пояснениями, выводами.
В группе. Работа с информацией. Учащиеся читают материал, обсуждают в группах, выясняют ошибки, допущенные ими при определении фактора, влияющего на скорость реакции. Выходят к доске, выбирают на столе у учителя табличку с надписью фактора, вывешивают её. Определяют, о каком факторе ещё не шла речь. Записывают в тетрадь тему урока и факторы (условия), влияющие на протекание химических реакций.
Информационная карта.
Скорость химических реакций зависит от ряда факторов:
- природа реагирующих веществ;
- концентрация реагирующих веществ;
- площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ;
- температура;
- катализатор.
Природа реагирующих веществ.
Вещества с различными типами химической связи, с разным строением молекул, с разной химической активностью, сильные и слабые электролиты взаимодействуют с другими веществами в реакциях с различной скоростью.
Концентрация реагирующих веществ.
Взаимодействие между молекулами возможно лишь при условии их столкновения. Следовательно, чем чаще эти столкновения в единицу времени, тем выше скорость реакции. Вероятность столкновения реагирующих частиц возрастает с увеличением их концентрации.
Площадь соприкосновения реагирующих веществ.
От этого фактора зависит лишь скорость гетерогенных реакций. При измельчении вещества (порошок, стружки и др.) площадь соприкосновения реагирующих веществ увеличивается, следовательно, увеличивается и скорость реакции.
Температура.
Далеко не каждое столкновение молекул реагирующих веществ приводит к химическим реакциям между ними. Для того, чтобы при столкновении молекул произошла химическая реакция, эти молекулы должны быть «активными», т.е. обладать повышенной кинетической энергией - энергией активации. При повышении температуры возрастает доля таких «активных» молекул. Скорость большинства химических реакций при повышении температуры возрастает.
Катализаторы.
Катализаторами называются вещества, которые увеличивают скорость химических реакций, но сами при этом не расходуются. Ингибиторы-вещества, которые замедляют скорость химических реакций, но сами при этом не расходуются.
В группе. Ребятам предлагается задание: как описанная бытовая (жизненная) ситуация связана с изучаемой темой урока. Обсуждают в группе.
Задание группе №1.
Организм человека- это уникальный «химический реактор», в котором идёт множество химических реакций.
Свяжите с факторами: температура тела человека ↔ заболевание человека.
Задание группе №2.
Угольные таблетки есть в каждой домашней аптечке. Это таблетки черного цвета с множеством отверстий (пористая поверхность). Их применяют при лёгком пищевом отравлении, дискомфорте в желудке.
Свяжите с факторами: роль угольных таблеток при пищевом отравлении человека.
Задание группе №3.
Известно, что некоторые продукты питания несовместимы друг с другом. Например, молочные продукты и рыба и другие.
Соотнесите с факторами: несовместимость продуктов.
Задание группе №4.
При изготовлении фотографий применяют химические реактивы: проявитель и фиксаж.
Соотнесите с факторами: качество фотографий.
Социализация.
Слушаем ответы учащихся.
В группе. А теперь, ребята, создайте памятку о применении знаний, полученных сегодня, в жизненной ситуации. Берут памятку и продолжают предложение: «Помни….»
Социализация.
Учащиеся читают памятки.
Рефлексия.
Учащиеся отвечают на вопрос: «Как изменился мой взгляд на природу химических взаимодействий в окружающем мире?»