Химическое равновесие. 9-й класс

Разделы: Химия

Класс: 9

Цель: формирование представлений учащихся о химическом равновесии, условиях его смещения.

Задачи:

  • Образовательные:  усвоить учащимися понятие «химическое равновесие», научиться применять данное понятие в процессах химического производства.
  • Развивающие:  развивать умение составлять вопросы-понятия и вопросы-суждения; устанавливать причинно-следственные связи.
  • Воспитательные: воспитывать личные качества учащихся: настойчивость, комуникативность.

Тип урока: комбинированный

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

1) Входная рефлексия

2) Постановка образовательных задач урока.

3) Заявка на оценку:

«5» – 11 баллов и выше
«4» – 8-10 баллов
«3» – 5-7 баллов
Вопрос-понятие – 1 балл
Вопрос-суждение – 2 балла
Ответ – 1-2 балла
Дополнение – 1 балл
За осанку – 1 балл
За активность – 1-2 балла

II. Проверка изученного материала

– Известно. Что для полного гниения брошенной в лесу газеты потребуется год, для ржавления консервной банки – десять лет, а стекло практически не разрушается в течение столетий. О какой физической величине идет речь в выше приведенных химических процессах? (О скорости  химической реакции)

– Предложите вопросы – понятия по теме «Скорость химической реакции»

Примерные вопросы по карточке №1 (Приложение 2)

1. Что называется скоростью химической реакции?
2. Что считается единицей измерения скорости химической реакции?
3. Что понимается под молярной концентрацией  вещества?
4. Что представляет собой природа реагирующих веществ?
5. Что выражает закон действия масс?
6. Что является гомогенной и гетерогенной реакциями?
7. Что такое фактор, влияющий на скорость химической реакции?
8. Каковы свойства и виды факторов, влияющих на скорость химической реакции?
9. В чем заключается сущность обратимости химических реакций?

– Охарактеризуйте реакцию синтеза аммиака по всем классификационным признакам.

                    5000С, Р, кат.
N2 + 3H2       <==>       2NH3 + Q 

Реакция синтеза аммиака является:

  • Реакцией соединения
  • Окислительно-восстановительной
  • Гомогенной, т.к. все вещества – газы
  • Экзотермической
  • Каталитической
  • Обратимой

– Каким образом можно сместить равновесие в сторону образования аммиака?

Условия смещения равновесия вправо:

  • понижение температуры
  • повышение давления
  • повышение концентрации азота, водорода

III. Изучение нового материала

– В начальный момент времени скорость прямой реакции будет максимальной, а обратной – равна нулю. При взаимодействии азота и водорода вещества расходуются, их концентрация уменьшается, сама реакция замедляется. Наоборот, скорость обратной реакции будет возрастать, потому что в системе накапливаются молекулы аммиака. В какой-то момент времени наступает состояние химического равновесия, когда Vпр. = Vобр.

– Дайте определение понятию химического равновесия, используя разные источники информации.

(Учащиеся работают самостоятельно, сравнивают определения понятий, выбирают наиболее правильное выписывают в тетрадь, обсуждают результаты работы)

Химическое равновесие – состояние обратимого процесса, если при этом скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.(Габриелян О.С. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2004.)

Химическое равновесие – состояние системы реагирующих веществ, при котором скорости прямой и обратной реакции равны и концентрации всех компонентов системы постоянны.(Макаров А.А., Карцова А. А., Трухин А. В.Справочник школьника: 5-11 классы – СПб.: Сова; М.: ЭКСМО-Пресс, 2002.)

Химическое равновесие – состояние системы, когда прямая и обратная реакции протекают, но концентрации веществ не изменяются: сколько молекул исходных веществ вступает в реакцию, столько же их вновь образуется.(Коллектив авторов. Большая серия знаний. Химия. – М.: ООО «Мир книги», «русское энциклопедическое товарищество», 2004.)

– Графически  химическое равновесие можно представить следующим образом:

– Важнейшее особенность химического равновесия – его динамический (подвижный) характер. Частицам «не сидится» на месте, они все время в движении, некоторые из них химически взаимодействуют друг с другом и образуют вещества-продукты, тогда как другие «непоседы» стремятся превратиться в реагенты.

Механическая аналогия химического равновесия.

В верхнем положении А  состояние шарика неустойчиво: он обязательно скатится в ту или иную сторону. На площадке В его состояние станет метастабильным: небольшого воздействия окажется достаточно для того, чтобы шарик скатился ниже и перешел в устойчивое состояние С  у подножия горки.

– Таким образом, химическое равновесие легко нарушить. Если при изменении условий увеличивается скорость прямой реакции, то говорят, что равновесие смещается вправо. Наоборот, если увеличивается скорость обратной реакции, то равновесие смещается влево.

– Задача химика заключается не только в том, чтобы получить то или иное вещество, важно добиться его максимального выхода. Т.е. сместить положение равновесия в нужном направлении. Для этого в его арсенале есть многое: можно изменить температуру и давление, изменить концентрацию реагентов и продуктов.

IV. Деловая игра «Производство серной кислоты» (Приложение 1)

Учащиеся распределяются на 4 группы:
Группа №1 – инженеры-технологи цеха «Обжиг серного колчедана»
Группа №2 – инженеры-технологи цеха «Окисление оксида серы IV»
Группа №3 – инженеры-технологи цеха «Получение серной кислоты»
Группа №4 – акционеры химического предприятия

Задание:

– Используя материал учебника (Габриелян О.С. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2004. Параграф 33), определите условия смещения равновесия вправо в предложенных реакциях получения серной кислоты:

I стадия «Обжиг серного колчедана»         4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 +Q
II стадия (Окисление оксида серы IV)        O2 + 2SO2 =2SO3 + Q
III  стадия «Получение серной кислоты»    H2O + SO3 = H2SO4 + Q

Примерные ответы учащихся:

Группа №1  Условия смещения равновесия вправо при обжиге серного колчедана, согласно уравнению  4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 +Q

  • Понижение температуры
  • Повышение давления
  • Повышение концентрации  кислорода.

Группа №2 Условия смещения равновесия вправо при окислении оксида серы (IV), согласно уравнению O2 + 2SO2 = 2SO3 + Q

  • Понижение температуры
  • Повышение давления
  • Повышение концентрации оксида серы (IV) и кислорода, уменьшение концентрации оксида серы (VI).

Группа №3 Условия смещения равновесия вправо в реакции получения серной кислоты, согласно уравнению  H2O + SO3 = H2SO4 + Q

  • Понижение температуры
  • Изменение давления не влияет на химическое равновесие

Ответы учащихся сопровождаются демонстрацией компьютерной презентации «Производство серной кислоты» (Приложение 1)

V. Закрепление изученного материала

Учащиеся группы № 4 – акционеры химического предприятия предлагают инженерам-технологам  вопросы-суждения для закрепления изученного материала.

Примерные  вопросы по карточке №3 (Приложение 2)

  • Чем объяснить, что состояние химического равновесия является динамичным?
  • Как доказать, что катализатор не влияет на химическое равновесие?
  • В каком случае при понижении температуры химическое равновесие сместится вправо, т.е. в сторону прямой реакции?
  • Когда изменение давления оказывает влияние на химическое равновесие?
  • Каким образом изменение концентрации реагентов и продуктов реакции влияет на химическое равновесие?
  • Вследствие чего наступает состояние химического равновесия?
  • Почему необходимо знать способы смещения химического равновесия?

VI. Итог урока. Оценивание ответов учащихся

VII.Домашнее задание

П. 33 упр.2, 3,  составить вопросы по карточке №1 по теме «Химическое равновесие»