Статья: «Реализация межпредметных связей и роль химического эксперимента при изучении химического равновесия в 11 классе»
статья по химии (11 класс) на тему
Как показывает практика, межпредметные связи в обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся, существенной особенностью которой является овладение школьниками обобщенным характером познавательной деятельности. Обобщенность же дает возможность применять знания и умения в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни выпускников средней школы.
С помощью многосторонних межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности. Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом комплексного подхода в обучении и воспитании школьников.
Часто при изучении темы: «Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Способы смещения химического равновесия, принцип Ле-Шателье.» не уделяется должного внимания химическому эксперименту. В то время как умелое использование химического эксперимента дает возможность содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для обучающихся форме.
В статье представлен практический опыт преподавателя. План конспект урока по теме: «Обратимые химические реакции. Химическое равновесие.Способы смещения химического равновесия. Принцип Ле Шателье.»
ЦЕЛИ: -создать условия для изучения темы урока;
- продолжать формирование понятий о типах химических реакций по признаку обратимости;
- сформировать представления о химическом равновесии как частном случае единого закона природного равновесия, стремления к компенсации, устойчивости;
- рассмотреть значение темы в природе, жизни, химическом производстве;
-дальнейшее развитие общеучебных и предметных умений (анализировать, сравнивать, делать выводы, составлять уравнения химических реакций, развивать логическое мышление и память, научный химический языка);
-развивать умение осуществлять самостоятельную деятельность на уроке; -воспитывать культуру умственного труда.
Содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для учащихся форме. Поддержать инновационную деятельность учащихся в использовании мультимедиа технологий в образовательном процессе. Актуализировать интеллектуальные и творческие способности суворовцев. Использование межпредметных связей с биологией, физикой, обществознанием.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Статья: «Реализация межпредметных связей и роль химического эксперимента при изучении химического равновесия в 11 классе»
ISBN 978-5-4386-0565 ФГКОУ СПБ СВУ РФ, 2014
Издательство ФГКОУ СПБ СВУ РФ
«… под равновесием мы понимаем состояние, в
котором свойства системы, определенные
экспериментально, не претерпевают дальнейшего
изменения даже по истечении определенного
периода времени. Однако это не значит, что
отдельные частицы остаются неизменными».
Г. И. Льюис и М. Рандэл, 1923 г.
Как показывает практика, межпредметные связи в обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся, существенной особенностью которой является овладение школьниками обобщенным характером познавательной деятельности. Обобщенность же дает возможность применять знания и умения в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни выпускников средней школы.
С помощью многосторонних межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности. Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом комплексного подхода в обучении и воспитании школьников.
Часто при изучении темы: «Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Способы смещения химического равновесия, принцип Ле-Шателье.» не уделяется должного внимания химическому эксперименту. В то время как умелое использование химического эксперимента дает возможность содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для обучающихся форме.
План конспект урока по теме:
«Обратимые химические реакции. Химическое равновесие.
Способы смещения химического равновесия. Принцип Ле Шателье.»
ЦЕЛИ:
-создать условия для изучения темы урока;
- продолжать формирование понятий о типах химических реакций по признаку
обратимости;
- сформировать представления о химическом равновесии как частном случае единого
закона природного равновесия, стремления к компенсации, устойчивости;
- рассмотреть значение темы в природе, жизни, химическом производстве;
-дальнейшее развитие общеучебных и предметных умений (анализировать, сравнивать,
делать выводы, составлять уравнения химических реакций, развивать логическое
мышление и память, научный химический языка);
-развивать умение осуществлять самостоятельную деятельность на уроке;
-воспитывать культуру умственного труда.
Содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для учащихся форме. Поддержать инновационную деятельность учащихся в использовании мультимедиа технологий в образовательном процессе. Актуализировать интеллектуальные и творческие способности суворовцев. Использование межпредметных связей с биологией, физикой, обществознанием.
ЗАДАЧИ:
Формирование предметных компетенций, основанных на знаниях, умениях и навыках в рамках раздела “Химическая реакция” при подготовке к ЕГЭ по химии.
Формирование информационных компетенций, умение анализировать, сравнивать, делать выводы при выполнении химического эксперимента.
Развитие коммуникативных способностей учащихся (сотрудничество, обмен мнениями при выполнении виртуальной лабораторной работы и компьютерных тестов)
МЕТОД: беседа, самостоятельная работа суворовцев, демонстрации, лабораторный
эксперимент.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: средства ТСО, таблицы, дидактический материал, химические реактивы, химическое оборудование, мультимедиа презентация.
Х о д у р о к а
N/N n/n | ЭТАПЫ УРОКА | ВРЕМЯ | РАБОТА СУВОРОВЦЕВ |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 2. 3. 4. 5. 6. 7. | Проверка подготовленности. Вопросы повторения: - По каким признакам можно классифицировать химические реакции? - Перечислите типы химических реакций. - Дайте определения реакциям соединения, разложения, замещения, обмена. - При каких условиях реакции идут до конца? - Перечислите признаки химических реакций. Демонстрация реакций обмена с образованием осадка, газа, малодиссоциирующего вещества. Матрица. Объявление темы и учебных целей урока. Объяснение нового материала. Рефлексия. Задание на самоподготовку Подведение итогов, выставление оценок | 5 мин. 1- 2 мин. 30 мин. 5 мин. 1- 2 мин. 1- 2 мин. |
Устные ответы. Демонстрация опыта. Устные ответы. |
ПЛАН:
1. Актуализация темы.
Понятие о химическом равновесии, как и понятие о скорости химических реакций –
химической кинетике, имеет большое значение для решения практических вопросов
увеличения выхода продукта в химическом производстве, а так же в понимании
многих физических и биологических процессов.
2. Так как тема первоначально изучалась в 9 классе, изучение идет по опорному
конспекту.
Задание суворовцам для самостоятельной работы.
1. Изучить текст параграфа и ответить на вопросы (самостоятельная работа с учебником):
- Какие реакции называются обратимыми?
- Почему обратимые реакции не доходят до конца, а достигнув определенного предела
как бы прекращаются?
2. Изучите график «Достижение состояния химического равновесия» и дате определение
химическому равновесию. (Что такое равновесие?)
В чем особенность химического равновесия?
3. Химическое равновесие при неизменных условиях может сохраняться сколь угодно
долго.
Смещение химического равновесия, т. е. переход от одного равновесного состояния к
другому подчинятся принципу динамического равновесия, который сформулировал французский ученый Ле Шателье и носит его имя.
Обратитесь к тексту параграфа и сформулируйте принцип Ле Шателье (устный ответ).
4. Для выяснения влияния изменения внешних условий на смещение химического
равновесия обращаемся к химическому эксперименту.
I. Демонстрационный и лабораторный химический эксперимент по теме:
«Обратимые химические реакции».
1. Демонстрационный опыт. (ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ)
2NO2 N2O4 + Q Смещение химического равновесия экзотермической реакции при
понижении температуры (видеофрагмент).
2. Демонстрационный опыт.
Co(H2O)62+ + 4Cl- ↔ CoCl4 2- + 6H2O - Q
розовый синий
Смещение химического равновесия эндотермической реакции при повышении температуры (видеофрагмент).
Суворовцы делают вывод о направлении смещения химического равновесия,
результаты заносят в опорный конспект.
II. Выполнение лабораторной работы по группам.
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНИЯ ТЕПЕРАТУРЫ
Группа №1
В водном растворе аммиака существует равновесие:
NH4ОН NH4+ + OH- + Q
Методика эксперимента: в пробирку налить 2 - 3 мл дистиллированной воды и добавить 1 каплю концентрированного раствора аммиака. Прибавить 1 – 2 капли раствора фенолфталеина и нагреть. Наблюдается исчезновение окраски. Затем в стакане охладить колбу под водой - красное окрашивание появляется вновь.
Почему при повышении t0 красное окрашивание исчезает, а при охлаждении появляется вновь?
Группа №2
В пробирку налить 3 – 4 мл раствора крахмала и добавить 3 – 4 капли раствора йода до
появления синей окраски. Нагреть пробирку. Что наблюдаете? Затем охладить пробирку
под водой. Что наблюдаете?
Определите тепловой эффект реакции:
йод + крахмал (бесцветный) йодкрахмал(синий)
Подведение итогов лабораторных опытов, оформление опорного конспекта.
Дополнительный вопрос:
1. Как происходит терморегуляция организма при охлаждении и перегревании организма?
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ
Группа №3
В растворах, содержащих шестивалентный хром, существует равновесие:
2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
хромат-ион дихромат-ион
(желтый цвет) (оранжевый цвет)
Изменение концентрации ионов водорода смещает это равновесие.
Методика эксперимента: в химический стаканчик на 100 мл налить небольшое количество раствора хромата калия K2CrO4. К этому раствору по каплям добавить концентрированную серную кислоту. Когда раствор станет оранжевым, добавить по каплям концентрированный раствор щелочи, наблюдается появление желтой окраски. После этого можно снова прилить кислоту и получить оранжевую окраску.
Каким образом изменение концентрации ионов водорода смещает равновесие?
Группа №4
В реакции FeCl3 + 3KCNS Fe(CNS)3 + 3KCl
(желтый цвет) (красный цвет) (бесцветен)
существует равновесие Fe(CNS)3 Fe3+ + 3CNS-.
Всякое изменение концентрации Fe(CNS)3 сказывается на изменении окраски раствора. Это позволяет наблюдать в каком направлении сдвигается равновесие при изменении концентрации реагирующих веществ.
Получен красный раствор Fe(CNS)3, в который добавили столько воды, чтобы окраска из кроваво-красной стала желтой. При добавлении воды диссоциация роданида железа (III) усиливается, наступает момент полной диссоциации, когда в растворе находятся ионы Fe3+ и CNS-, поэтому исчезает красная окраска, характерная для молекул Fe(CNS)3.
Полученный раствор разлит Fe(CNS)3 в два стакана. В один стакан добавьте раствор FeCl3, в другой – KCNS. Что наблюдаете?
Почему окраска раствора стала кроваво-красной?
Группа №5
Просмотрев видеофрагмент на персональном ноутбуке «Влияние изменения концентрации на смещение химического равновесия», ответьте на вопрос: «Почему при добавлении KCl раствор меняет цвет с розового на синий?»
Co(H2O)62+ + 4Cl- CoCl42- + 6H2O
розовый синий
Всякое изменение концентрации сказывается на изменении окраски раствора. Это позволяет наблюдать в каком направлении сдвигается равновесие при изменении концентрации реагирующих веществ.
Подведение итогов лабораторных опытов, оформление опорного конспекта.
Дополнительный вопрос:
Механизм отравления угарным газом и первая помощь при отравлении.
Hb•O2 + CO ↔ Hg•CO + O2
Кислород проходит через легкие и не поступает клеткам.
Угарный газ может стать причиной отравления людей в боевой обстановке при нахождении в зоне горения огнеметно зажигательных средств, при мино – подрывных работах, при стрельбе из закрытых и полузакрытых помещений, при прогревании двигателей автомобильной и бронетанковой техники в зимних условиях в закрытых хранилищах, при нахождении в палатках и других помещениях, отапливаемых печами.
Первая помощь – обеспечить доступ кислорода, уменьшить концентрацию угарного газа. Почему?
III. Влияние изменения давления на смещение химического равновесия.
Прочитав текст параграфа, ответить на вопрос.
Как влияет повышение и понижение давления на смещение равновесия в реакции:
N 2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q Устный ответ суворовца.
Дополнительные вопросы:
1. Будет ли влиять изменение давления на смещение равновесия в реакции:
N2 + O2 ↔ 2NO – Q ?
2. Будет ли катализатор влиять на смещение равновесия?
3. Посмотрев видео фрагмент, ответьте на вопрос «Почему изменилась окраска газа в
реакции 2NO2 ↔ N2O4
бурый газ бесцветный газ
Вопрос: Почему система при изменении внешнего воздействия смещает равновесие?
Вывод. При изменении внешнего воздействия система смещает равновесие, так как
стремится вернуться в состояние равновесия.
IV. Сообщение с уворовца о научной деятельности ЛеШателье.
Анри Луи ЛЕ ШАТЕЛЬЕ
Henri Louis Le Chatelier, 1850–1936
Французский химик. Родился в городе Мирибель-лез-Эшель в семье ученых. Получил образование в престижной Парижской политехнической школе. Был профессором в Высшей горной школе и в Сорбонне, позже был назначен Генеральным инспектором шахт и рудников Франции (до него этот пост занимал его отец). Ле Шателье изучал химические реакции, связанные с несчастными случаями на шахтах и в металлургическом производстве, участвовал в исследовании детонации рудничного газа. Разработал термоэлектрический пирометр (оптический прибор для определения температуры раскаленных тел по цвету) и гидравлические тормоза для железнодорожных составов; изобрел кислородно-ацетиленовую сварку.
5. Установление межпредметных связей.
А) С производством.
Знание закономерностей протекания химических реакций позволяет управлять химическими реакциями. Располагая знаниями о химическом равновесии и применяя
на практике принцип Ле Шателье, можно выбрать оптимальные условия для многих химических производств.
Слайд – выбор оптимальных условий реакции синтеза аммиака (устные ответы суворовцев)
Б) С физикой.
Приведите примеры физических процессов, при которых устанавливается динамическое равновесие?
1.Равновесие между водой и водяным паром при постоянной температуре. В определенный промежуток времени испаряется столько же молекул воды, сколько конденсируется молекул пара.
2. Электронное облачко над поверхностью металла.
3. Равновесие в электролитах.
4. Видеофрагмент «Изменение температуры кипения воды при понижении давления»
В) С биологией.
Этот принцип универсален. Умение смещать равновесие очень важно для химических и
физических процессов, но иногда оказывается не менее важным умение сохранять
равновесие. Если равновесие будет нарушено, это приведет к катастрофическим последствиям для всего живого.
При изучении данной темы всегда хочется привести пример стремления всего живого к равновесию, компенсации. Например: изменение численности популяции мыши -ореховый год-корма для мышей много, популяция мышей быстро растёт. С ростом численности мышей уменьшается количество пищи, в результате скопления грызунов начинается рост различных инфекционных заболеваний среди мышей, поэтому происходит постепенное уменьшение численности популяции грызунов. Через какой-то период времени наступает динамическое равновесие численности рождающихся и погибающих мышей, сдвиг этого равновесия может произойти в ту или другую сторону под влиянием внешних, благоприятных или неблагоприятных условий.
Г) С экономикой.
Принцип Ле Шателье прекрасно действует и в тех случаях, которые не имеют никакого отношения к химии. В нормально действующей экономике общая сумма находящихся в обращении денег находится в равновесии с теми товарами, которые можно на эти деньги купить. Что будет, если «внешним воздействием» окажется желание правительства напечатать денег побольше, чтобы рассчитаться с долгами? В строгом соответствии с принципом Ле Шателье, равновесие между товаром и деньгами будет смещаться таким образом, чтобы ослабить удовольствие граждан от обладания большим количеством денег. А именно, цены на товары и услуги вырастут, и таким путем будет достигнуто новое равновесие. Другой пример. В одном из городов США было решено избавиться от постоянных пробок путем расширения магистралей и строительства транспортных развязок. На некоторое время это помогло, но затем обрадованные жители начали покупать больше автомобилей, так что вскоре пробки возникли вновь, – но при новом «положении равновесия» между дорогами и бóльшим числом автомобилей.
Д) Вопросы экологии.
Биологическое разнообразие продолжает сокращаться, а экологическое равновесие все еще подвергается изменениям. Около 60% экологической системы деградирует или используется безрассудно, что ведет к потере биологического разнообразия и тяжелым последствиям, которые в ближайшие 50 лет могут усугубиться.
Африканский белый пеликан (исчезающий вид)
Всемирный союз охраны природы выделяет семь основных факторов, способствующих потере биологического разнообразия:
Утеря и фрагментация естественной среды;
Конкуренция со стороны инвазивных видов;
Загрязнение окружающей среды;
Глобальные климатические изменения;
Опустынивание;
Рост населения и чрезмерное потребление;
Безрассудное использование природных ресурсов.
6. Рефлексия. Тестирование.
7. Подведение итогов. Выставление оценок. Задание на самоподготовку.
Ухлинова Л.Н.
Опорный конспект по теме: «Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Способы смещения химического равновесия. Принцип Ле Шателье Брауна.»
Что изучить? | Как изучить? |
1. Определение. Какие реакции называются обратимыми? 2. Что такое химическое равновесие? 3. В чем заключается особенность химического равновесия? 4.Сформулируйте принцип Ле Шателье. 5.Способы смещения химического равновесия. | §16 , ст.137 §16, ст.138 §16, ст.138 §16, ст.139 Выполнение лабораторных опытов. Результаты внести в таблицу. |
ТАБЛИЦА
Задание на самоподготовку §16, упр. 5,6
Предварительный просмотр:
Статья: «Реализация межпредметных связей и роль химического эксперимента при изучении химического равновесия в 11 классе»
ISBN 978-5-4386-0565 ФГКОУ СПБ СВУ РФ, 2014
Издательство ФГКОУ СПБ СВУ РФ
«… под равновесием мы понимаем состояние, в
котором свойства системы, определенные
экспериментально, не претерпевают дальнейшего
изменения даже по истечении определенного
периода времени. Однако это не значит, что
отдельные частицы остаются неизменными».
Г. И. Льюис и М. Рандэл, 1923 г.
Как показывает практика, межпредметные связи в обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся, существенной особенностью которой является овладение школьниками обобщенным характером познавательной деятельности. Обобщенность же дает возможность применять знания и умения в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни выпускников средней школы.
С помощью многосторонних межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности. Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом комплексного подхода в обучении и воспитании школьников.
Часто при изучении темы: «Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Способы смещения химического равновесия, принцип Ле-Шателье.» не уделяется должного внимания химическому эксперименту. В то время как умелое использование химического эксперимента дает возможность содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для обучающихся форме.
План конспект урока по теме:
«Обратимые химические реакции. Химическое равновесие.
Способы смещения химического равновесия. Принцип Ле Шателье.»
ЦЕЛИ:
-создать условия для изучения темы урока;
- продолжать формирование понятий о типах химических реакций по признаку
обратимости;
- сформировать представления о химическом равновесии как частном случае единого
закона природного равновесия, стремления к компенсации, устойчивости;
- рассмотреть значение темы в природе, жизни, химическом производстве;
-дальнейшее развитие общеучебных и предметных умений (анализировать, сравнивать,
делать выводы, составлять уравнения химических реакций, развивать логическое
мышление и память, научный химический языка);
-развивать умение осуществлять самостоятельную деятельность на уроке;
-воспитывать культуру умственного труда.
Содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для учащихся форме. Поддержать инновационную деятельность учащихся в использовании мультимедиа технологий в образовательном процессе. Актуализировать интеллектуальные и творческие способности суворовцев. Использование межпредметных связей с биологией, физикой, обществознанием.
ЗАДАЧИ:
Формирование предметных компетенций, основанных на знаниях, умениях и навыках в рамках раздела “Химическая реакция” при подготовке к ЕГЭ по химии.
Формирование информационных компетенций, умение анализировать, сравнивать, делать выводы при выполнении химического эксперимента.
Развитие коммуникативных способностей учащихся (сотрудничество, обмен мнениями при выполнении виртуальной лабораторной работы и компьютерных тестов)
МЕТОД: беседа, самостоятельная работа суворовцев, демонстрации, лабораторный
эксперимент.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: средства ТСО, таблицы, дидактический материал, химические реактивы, химическое оборудование, мультимедиа презентация.
Х о д у р о к а
N/N n/n | ЭТАПЫ УРОКА | ВРЕМЯ | РАБОТА СУВОРОВЦЕВ |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 2. 3. 4. 5. 6. 7. | Проверка подготовленности. Вопросы повторения: - По каким признакам можно классифицировать химические реакции? - Перечислите типы химических реакций. - Дайте определения реакциям соединения, разложения, замещения, обмена. - При каких условиях реакции идут до конца? - Перечислите признаки химических реакций. Демонстрация реакций обмена с образованием осадка, газа, малодиссоциирующего вещества. Матрица. Объявление темы и учебных целей урока. Объяснение нового материала. Рефлексия. Задание на самоподготовку Подведение итогов, выставление оценок | 5 мин. 1- 2 мин. 30 мин. 5 мин. 1- 2 мин. 1- 2 мин. |
Устные ответы. Демонстрация опыта. Устные ответы. |
ПЛАН:
1. Актуализация темы.
Понятие о химическом равновесии, как и понятие о скорости химических реакций –
химической кинетике, имеет большое значение для решения практических вопросов
увеличения выхода продукта в химическом производстве, а так же в понимании
многих физических и биологических процессов.
2. Так как тема первоначально изучалась в 9 классе, изучение идет по опорному
конспекту.
Задание суворовцам для самостоятельной работы.
1. Изучить текст параграфа и ответить на вопросы (самостоятельная работа с учебником):
- Какие реакции называются обратимыми?
- Почему обратимые реакции не доходят до конца, а достигнув определенного предела
как бы прекращаются?
2. Изучите график «Достижение состояния химического равновесия» и дате определение
химическому равновесию. (Что такое равновесие?)
В чем особенность химического равновесия?
3. Химическое равновесие при неизменных условиях может сохраняться сколь угодно
долго.
Смещение химического равновесия, т. е. переход от одного равновесного состояния к
другому подчинятся принципу динамического равновесия, который сформулировал французский ученый Ле Шателье и носит его имя.
Обратитесь к тексту параграфа и сформулируйте принцип Ле Шателье (устный ответ).
4. Для выяснения влияния изменения внешних условий на смещение химического
равновесия обращаемся к химическому эксперименту.
I. Демонстрационный и лабораторный химический эксперимент по теме:
«Обратимые химические реакции».
1. Демонстрационный опыт. (ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ)
2NO2 N2O4 + Q Смещение химического равновесия экзотермической реакции при
понижении температуры (видеофрагмент).
2. Демонстрационный опыт.
Co(H2O)62+ + 4Cl- ↔ CoCl4 2- + 6H2O - Q
розовый синий
Смещение химического равновесия эндотермической реакции при повышении температуры (видеофрагмент).
Суворовцы делают вывод о направлении смещения химического равновесия,
результаты заносят в опорный конспект.
II. Выполнение лабораторной работы по группам.
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНИЯ ТЕПЕРАТУРЫ
Группа №1
В водном растворе аммиака существует равновесие:
NH4ОН NH4+ + OH- + Q
Методика эксперимента: в пробирку налить 2 - 3 мл дистиллированной воды и добавить 1 каплю концентрированного раствора аммиака. Прибавить 1 – 2 капли раствора фенолфталеина и нагреть. Наблюдается исчезновение окраски. Затем в стакане охладить колбу под водой - красное окрашивание появляется вновь.
Почему при повышении t0 красное окрашивание исчезает, а при охлаждении появляется вновь?
Группа №2
В пробирку налить 3 – 4 мл раствора крахмала и добавить 3 – 4 капли раствора йода до
появления синей окраски. Нагреть пробирку. Что наблюдаете? Затем охладить пробирку
под водой. Что наблюдаете?
Определите тепловой эффект реакции:
йод + крахмал (бесцветный) йодкрахмал(синий)
Подведение итогов лабораторных опытов, оформление опорного конспекта.
Дополнительный вопрос:
1. Как происходит терморегуляция организма при охлаждении и перегревании организма?
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ
Группа №3
В растворах, содержащих шестивалентный хром, существует равновесие:
2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
хромат-ион дихромат-ион
(желтый цвет) (оранжевый цвет)
Изменение концентрации ионов водорода смещает это равновесие.
Методика эксперимента: в химический стаканчик на 100 мл налить небольшое количество раствора хромата калия K2CrO4. К этому раствору по каплям добавить концентрированную серную кислоту. Когда раствор станет оранжевым, добавить по каплям концентрированный раствор щелочи, наблюдается появление желтой окраски. После этого можно снова прилить кислоту и получить оранжевую окраску.
Каким образом изменение концентрации ионов водорода смещает равновесие?
Группа №4
В реакции FeCl3 + 3KCNS Fe(CNS)3 + 3KCl
(желтый цвет) (красный цвет) (бесцветен)
существует равновесие Fe(CNS)3 Fe3+ + 3CNS-.
Всякое изменение концентрации Fe(CNS)3 сказывается на изменении окраски раствора. Это позволяет наблюдать в каком направлении сдвигается равновесие при изменении концентрации реагирующих веществ.
Получен красный раствор Fe(CNS)3, в который добавили столько воды, чтобы окраска из кроваво-красной стала желтой. При добавлении воды диссоциация роданида железа (III) усиливается, наступает момент полной диссоциации, когда в растворе находятся ионы Fe3+ и CNS-, поэтому исчезает красная окраска, характерная для молекул Fe(CNS)3.
Полученный раствор разлит Fe(CNS)3 в два стакана. В один стакан добавьте раствор FeCl3, в другой – KCNS. Что наблюдаете?
Почему окраска раствора стала кроваво-красной?
Группа №5
Просмотрев видеофрагмент на персональном ноутбуке «Влияние изменения концентрации на смещение химического равновесия», ответьте на вопрос: «Почему при добавлении KCl раствор меняет цвет с розового на синий?»
Co(H2O)62+ + 4Cl- CoCl42- + 6H2O
розовый синий
Всякое изменение концентрации сказывается на изменении окраски раствора. Это позволяет наблюдать в каком направлении сдвигается равновесие при изменении концентрации реагирующих веществ.
Подведение итогов лабораторных опытов, оформление опорного конспекта.
Дополнительный вопрос:
Механизм отравления угарным газом и первая помощь при отравлении.
Hb•O2 + CO ↔ Hg•CO + O2
Кислород проходит через легкие и не поступает клеткам.
Угарный газ может стать причиной отравления людей в боевой обстановке при нахождении в зоне горения огнеметно зажигательных средств, при мино – подрывных работах, при стрельбе из закрытых и полузакрытых помещений, при прогревании двигателей автомобильной и бронетанковой техники в зимних условиях в закрытых хранилищах, при нахождении в палатках и других помещениях, отапливаемых печами.
Первая помощь – обеспечить доступ кислорода, уменьшить концентрацию угарного газа. Почему?
III. Влияние изменения давления на смещение химического равновесия.
Прочитав текст параграфа, ответить на вопрос.
Как влияет повышение и понижение давления на смещение равновесия в реакции:
N 2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q Устный ответ суворовца.
Дополнительные вопросы:
1. Будет ли влиять изменение давления на смещение равновесия в реакции:
N2 + O2 ↔ 2NO – Q ?
2. Будет ли катализатор влиять на смещение равновесия?
3. Посмотрев видео фрагмент, ответьте на вопрос «Почему изменилась окраска газа в
реакции 2NO2 ↔ N2O4
бурый газ бесцветный газ
Вопрос: Почему система при изменении внешнего воздействия смещает равновесие?
Вывод. При изменении внешнего воздействия система смещает равновесие, так как
стремится вернуться в состояние равновесия.
IV. Сообщение с уворовца о научной деятельности ЛеШателье.
Анри Луи ЛЕ ШАТЕЛЬЕ
Henri Louis Le Chatelier, 1850–1936
Французский химик. Родился в городе Мирибель-лез-Эшель в семье ученых. Получил образование в престижной Парижской политехнической школе. Был профессором в Высшей горной школе и в Сорбонне, позже был назначен Генеральным инспектором шахт и рудников Франции (до него этот пост занимал его отец). Ле Шателье изучал химические реакции, связанные с несчастными случаями на шахтах и в металлургическом производстве, участвовал в исследовании детонации рудничного газа. Разработал термоэлектрический пирометр (оптический прибор для определения температуры раскаленных тел по цвету) и гидравлические тормоза для железнодорожных составов; изобрел кислородно-ацетиленовую сварку.
5. Установление межпредметных связей.
А) С производством.
Знание закономерностей протекания химических реакций позволяет управлять химическими реакциями. Располагая знаниями о химическом равновесии и применяя
на практике принцип Ле Шателье, можно выбрать оптимальные условия для многих химических производств.
Слайд – выбор оптимальных условий реакции синтеза аммиака (устные ответы суворовцев)
Б) С физикой.
Приведите примеры физических процессов, при которых устанавливается динамическое равновесие?
1.Равновесие между водой и водяным паром при постоянной температуре. В определенный промежуток времени испаряется столько же молекул воды, сколько конденсируется молекул пара.
2. Электронное облачко над поверхностью металла.
3. Равновесие в электролитах.
4. Видеофрагмент «Изменение температуры кипения воды при понижении давления»
В) С биологией.
Этот принцип универсален. Умение смещать равновесие очень важно для химических и
физических процессов, но иногда оказывается не менее важным умение сохранять
равновесие. Если равновесие будет нарушено, это приведет к катастрофическим последствиям для всего живого.
При изучении данной темы всегда хочется привести пример стремления всего живого к равновесию, компенсации. Например: изменение численности популяции мыши -ореховый год-корма для мышей много, популяция мышей быстро растёт. С ростом численности мышей уменьшается количество пищи, в результате скопления грызунов начинается рост различных инфекционных заболеваний среди мышей, поэтому происходит постепенное уменьшение численности популяции грызунов. Через какой-то период времени наступает динамическое равновесие численности рождающихся и погибающих мышей, сдвиг этого равновесия может произойти в ту или другую сторону под влиянием внешних, благоприятных или неблагоприятных условий.
Г) С экономикой.
Принцип Ле Шателье прекрасно действует и в тех случаях, которые не имеют никакого отношения к химии. В нормально действующей экономике общая сумма находящихся в обращении денег находится в равновесии с теми товарами, которые можно на эти деньги купить. Что будет, если «внешним воздействием» окажется желание правительства напечатать денег побольше, чтобы рассчитаться с долгами? В строгом соответствии с принципом Ле Шателье, равновесие между товаром и деньгами будет смещаться таким образом, чтобы ослабить удовольствие граждан от обладания большим количеством денег. А именно, цены на товары и услуги вырастут, и таким путем будет достигнуто новое равновесие. Другой пример. В одном из городов США было решено избавиться от постоянных пробок путем расширения магистралей и строительства транспортных развязок. На некоторое время это помогло, но затем обрадованные жители начали покупать больше автомобилей, так что вскоре пробки возникли вновь, – но при новом «положении равновесия» между дорогами и бóльшим числом автомобилей.
Д) Вопросы экологии.
Биологическое разнообразие продолжает сокращаться, а экологическое равновесие все еще подвергается изменениям. Около 60% экологической системы деградирует или используется безрассудно, что ведет к потере биологического разнообразия и тяжелым последствиям, которые в ближайшие 50 лет могут усугубиться.
Африканский белый пеликан (исчезающий вид)
Всемирный союз охраны природы выделяет семь основных факторов, способствующих потере биологического разнообразия:
Утеря и фрагментация естественной среды;
Конкуренция со стороны инвазивных видов;
Загрязнение окружающей среды;
Глобальные климатические изменения;
Опустынивание;
Рост населения и чрезмерное потребление;
Безрассудное использование природных ресурсов.
6. Рефлексия. Тестирование.
7. Подведение итогов. Выставление оценок. Задание на самоподготовку.
Ухлинова Л.Н.
Опорный конспект по теме: «Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Способы смещения химического равновесия. Принцип Ле Шателье Брауна.»
Что изучить? | Как изучить? |
1. Определение. Какие реакции называются обратимыми? 2. Что такое химическое равновесие? 3. В чем заключается особенность химического равновесия? 4.Сформулируйте принцип Ле Шателье. 5.Способы смещения химического равновесия. | §16 , ст.137 §16, ст.138 §16, ст.138 §16, ст.139 Выполнение лабораторных опытов. Результаты внести в таблицу. |
ТАБЛИЦА
Задание на самоподготовку §16, упр. 5,6
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Роль химического эксперимента в обучении химии
Выступление на областном семинаре 2011 года...
Роль химического эксперимента в установлении взаимосвязи курса химии и проектной деятельности школьников
Презентация включает фрагменты проектных работ учащихся, демонстрирующих применение базовых школьных знаний...
зачет по теме "Скорость химических реакций. Химическое равновесие" (11 класс)
Данный материал позволяет проверить знания учащихся по теме "Скорость химических реакций. Химическое равновесие". Может использоваться как тренировочный тест при подготовке к ЕГЭ....
Практическая работа по теме: "Скорость химической реакции. Химическое равновесие" 11 класс, профильный уровень
практическая работа напралена на отработку знаний по теме "Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Химическое равновесие." Помимо практических эксперим...
"Скорость химических реакций. Химическое равновесие" , 11 класс
Презентация к уроку...
Презентация "Роль химического эксперимента в подготовке к экзаменам"
Значение химического эксперимента в подготовке к экзамену ОГЭ по новому.Включена практическая чась, гле учащиеся должны самостоятельно выполнить опыт, учитывая технику безопасности....
Роль химического эксперимента в формировании компетенций учащихся.
Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции. М.В. Ломоносов....