Цель урока:ознакомить с количественной стороной химических процессов, узнать о научном подвиге М.В. Ломоносова, получить представление о химических уравнениях, научиться писать их.
Задачи:
1. Образовательные: Экспериментально доказать закон сохранения массы веществ. На основе этого закона сформировать понятие о материальном балансе химических реакций и научить расставлять коэффициенты в уравнениях реакций.
2. Развивающие: содействовать развитию у учащихся исследовательских умений в процессе выполнения и наблюдения эксперимента, углубление знаний.
3. Воспитательные: поддерживать интерес к изучению химии, воспитывать сотрудничество, способствовать развитию грамотной химической речи, учить анализировать.
Основные понятия. Закон сохранения массы веществ, химическое уравнение, коэффициент.
Тип урока. Изучение нового материала.
Методы обучения. Частично-поисковый, исследовательский, репродуктивный.
Формы деятельности. Общеклассная, групповая, индивидуальная.
Ожидаемый результат:
- Знать формулировку закона сохранения массы веществ, его значение, понимать смысл уравнений химических реакций, значение коэффициентов в химических уравнениях;
- Уметь применять закон сохранения массы веществ при написании уравнений, расставлять коэффициенты в уравнениях, проводить опыты.
Демонстрации. Опыты, подтверждающие закон сохранения массы веществ: взаимодействие сульфата натрия и хлорида бария в закрытом сосуде, мрамора и соляной кислоты.
Оборудование и реактивы. Мультимедиапроектор, компьютер, экран, диск Школа Кирилла и Мефодия «Уроки химии 8-9 кл.», карточки с заданиями, пробирки, пластмассовые штативы, стаканы, весы, растворы хлорида бария, сульфата натрия, соляной кислоты, мрамор.
Ход урока.
I. Орг. Момент.
Ознакомление с целями, задачами и планом урока.
План урока.
- Самостоятельная работа.
- Открытие закона (1756г.), (видеозапись), Современная формулировка закона.
- Объяснение опыта с горением свечи.
- Лабораторный опыт.
- Значение закона.
- Химическое уравнение. Знаки, используемые в химическом уравнении. (видеозапись)
- Алгоритм расстановки коэффициентов. Коэффициент.
- Закрепление.
- Вывод.
- Домашнее задание: § 14, 15, упражнение 1-4 (стр.42).
II. Проверка знаний полученных на предыдущих уроках.
1. Самостоятельная работа.
Учитель: Проверим свои знания и умения составлять химические формулы, определять валентности элементов. Выполним самостоятельную работу по вариантам на карточках с заданиями. На экране задания для самостоятельной работы (приложение № 1)
Учитель: Правильность выполнения заданий проверим по ответам на экране (приложение № 2).
III. Изучение нового материала.
2. Постановка проблемы: Будет ли масса веществ, полученных после реакции, равна массе веществ, вступивших в реакцию?
Учитель: Вспомним, что представляют собой химические реакции с точки зрения атомно-молекулярного учения? Что происходит с веществами во время химических реакций? Из чего состоят вещества?
Вывод: Во время химических реакций атомы сохраняются, значит и масса веществ, вступающих в реакцию должна быть равна массе веществ, полученных после реакции. В течение тысячелетий люди верили в то, что вещество может бесследно исчезать и появляться из ничего. Это житейское наблюдение подтвердил и такой известный ученый как Р. Бойль. На экране видеоматериал (диск «Уроки химии Кирилла и Мефодия. 8-9 классы» урок 5 «Закон сохранения массы веществ» 2004г.).
В 1756г. М.В. Ломоносов доказал закон сохранения массы веществ: «Все перемены в Натуре случающиеся такого суть состояния, что, сколько чего у одного тела отнимается, столько же присовокупится к другому. Так, ежели где убудет материи, то умножится в другом месте; сколько часов кто положит на бдение, столько же сну отнимет…».
В настоящее время этот закон формулируется так: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ.
3. Объяснение, совместное с учащимися обсуждение.
Учитель: Объясните известный опыт: сжигание свечи, уравновешенной на весах. Чаша весов со свечой поднимается вверх. Можно ли утверждать, что закон сохранения массы веществ по мере сгорания парафиновой свечи нарушен?
Как усовершенствовать этот опыт, чтобы доказать правильность закона? Чем объяснить поднятие чашки со сгораемой свечой на весах? Можно ли сказать, что парафиновая свеча исчезает бесследно, уничтожается?
Ученик: Свеча сгорела, продукты реакции улетучились, смешались с воздухом. Установить поглотители продуктов реакции.
Вывод: Таким образом, если учесть массу парафиновой свечи, кислорода воздуха (это исходные вещества) и массу продуктов реакции (углекислый газ и пары воды), то окажется, что масса веществ, взятых для реакции, точно равна массе веществ, получившихся после реакции. А значит, реакция горения подчиняется закону сохранения массы веществ.
4. Организация лабораторной работы и объяснение ее результатов.
Проведем лабораторный опыт. Задания на карточках и на экране (приложение № 3).
Вывод: в первом опыте все продукты остались в стаканчике, а во втором – образовался газ, который улетучился.
Уменьшение массы веществ после реакции возможно только в том случае, если один из продуктов её не замечен и не измерен, чаще всего такими веществами являются пары и газы.
5. Значение закона.
Закон М.В. Ломоносова имеет большое значение: помогает правильно понимать окружающий мир: ничто в природе не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть бесследно. Этот закон является основой для составления уравнений химических реакций.
6. Работа над термином «химические уравнения».
Химическое уравнение – это условная запись химических реакций с помощью химических знаков и формул.
На экране знаки, используемые в химическом уравнении. (диск «Уроки химии Кирилла и Мефодия. 8-9 классы» урок 5 «Закон сохранения массы веществ» 2004г.)
7. Работа над термином «коэффициент» и алгоритмом расстановки коэффициентов.
Алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях химических реакций на примере реакции горения красного фосфора. (приложение №4)
Коэффициент – это цифра, которая ставится перед химической формулой.
Учитель: Расставим коэффициенты в химической реакции между натрием и хлороводородом. В начале записываем схему реакции:
Na + HCl → NaCl + H2 ↑
Чтобы схема стала уравнением мы должны уравнять число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения. Для этого используем коэффициенты – цифры, которые ставятся впереди химических формул.
Сравним число атомов каждого элемента в левых и правых частях схемы. Число атомов Na одинаковое (1), коэффициенты здесь не нужны. Число атомов водорода в правой части в 2 раза больше чем в левой, перед формулой HCl ставим коэффициент – 2. В 2-х молекулах HCl содержится 2 атома Cl, а в правой части только 1 атом Cl, ставим коэффициент – 2 перед формулой NaCl, теперь нарушилось равенство в числе атомов Na, чтобы восстановить его нужно поставить коэффициент – 2 перед химическим знаком Na. Теперь закон сохранения массы веществ выполняется.
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2 ↑
8. Закрепление.
Для закрепления полученных знаний выполним самостоятельную работу. Расставим коэффициенты в приведенных схемах:
Ba + O2 → BaO
H2 + O2 → H2O
Al + Br2 → AlBr3
H2O → H2 + O2
9. Подведение итогов.
Решение проблемы, поставленной в начале урока.
10. Домашнее задание § 14, 15 упражнения 1-4 по учебнику «Химия – 8» (авторы Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман).