методическая разработка занятия "Химическое равновесие и условия его смещения"
методическая разработка по химии (9 класс)

Тема занятия: «Химическое равновесие и условия его смещения»

          Учитель химии и биологии, педагог дополнительного образования Исмаилова Светлана Васильевна

Цель: определить, что такое химическое равновесие и какие факторы влияют на его смещение.

Задачи:

Образовательные: дать понятия об обратимости химических реакций, о химическом равновесии. Формировать умение применять знания о закономерностях смещения химического равновесия.

Развивающие: развивать умение устанавливать причинно-следственные связи, развивать познавательный интерес к предмету и творческую активность, развивать умения работать с химическими веществами, соблюдая технику безопасности.

Воспитательные: воспитывать личные качества учащихся: коммуникативность, самостоятельность.

Оборудование: презентация, проектор; лабораторное оборудование для проведения опытов; реактивы: FeCl3,KCNS,KCl, раствор йода, вода.

Ход урока

I.Орг. момент

II. Актуализация знаний

Ребята, мы начинаем наше занятие с разминки.

Перед вами лежит лист с заданиями, его подписываете (работать будете в паре). В конце урока сдаете, чтобы получить оценки.

Итак, первое задание-кроссворд

Разгадав кроссворд, вы узнаете, какой термин в переводе с латинского обозначает- «против действия»

 1.Вещество, замедляющее химическую реакцию

 2.Реакция, идущая с выделением теплоты

 3.Частица, отдающая электроны в ходе реакции

 4.Вещество, ускоряющее химическую реакцию

 5.Относительное количество какого-либо вещества в растворе

 6.Частица, принимающая электроны в ходе реакции

 7.Реакция, идущая с поглощением теплоты

Первые 3-5 пар я проверяю, дальше работаем с классом.

Какое слово у вас  получилось? – РЕАКЦИЯ –действие, возникающее в ответ на какое-либо воздействие.

Какие вы знаете типы реакций?

-соединение, разложение, замещение, обмен (по количеству исходных веществ и продуктов реакции);

-окислительно-восстановительные и не окислительно-восстановительные (по изменению С.О. элементов);

-эндо- и экзотермические (по тепловому эффекту)

Переходим ко второму заданию- дайте характеристику двум реакциям, используя разные классификации:

 Na2CO3+2HCl →2NaCl+CO2+H2O+Q

__________________________________________________________________________

H2+I2 ↔2HI-Q

___________________________________________________________________________

Есть ли отличия в написании этих реакций? – да, они отличаются знаками между правой и левой частью уравнения.

В первом уравнении стрелочка указывает одно направление, а во втором уравнении- два.

Значит, признаком этих реакций будет их направленность.

По направлению течения реакций их делят на две группы (запишем в тетрадь):

                                                        РЕАКЦИИ

Как отличить обратимую реакцию от необратимой?

Запомните, что в результате необратимой реакции образуются -газ, осадок или вода.

Мы будем говорить об обратимых реакциях.

 Поскольку скорость химических реакций зависит от концентрации реагирующих веществ, то вначале скорость прямой реакции  (υпр ) должна быть максимальной,  а скорость обратной реакции (υобр) равняется нулю. Концентрация реагирующих веществ с течением времени уменьшается, а концентрация продуктов реакции увеличивается. Поэтому скорость прямой реакции уменьшается, а скорость обратной реакции увеличивается. В определенный момент времени скорость прямой и обратной реакций становятся равными: тогда мы говорим о …….. (равновесии)

Вы часто встречались с механическим равновесием- это состояние системы, при котором сумма всех сил, действующих на каждую частицу равна нулю.

Механическое равновесие

                                                Динамическое равновесие

Второй пример- это схема  реакции взаимодействия водорода с йодом, в результате которой образуется йодоводород.  Реакция, как мы видим обратимая. В обратимых реакциях устанавливается динамическое равновесие. Это значит, что обе реакции продолжают идти, но скорости их равны, и поэтому никакие изменения в системе  не происходят.

Сегодня наш урок посвящен химическому равновесию. Запишем тему в тетрадь.

Тема занятия: Химическое равновесие и  условия его смещения.

Что же такое химическое равновесие? Запишем определение:

Состояние системы, при которой скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называют химическим равновесием.

 Если изменение условий не происходит, то состояние равновесия может продолжаться бесконечно долго.

По вашему мнению, можно ли сместить химическое равновесие? Как вы предлагаете это делать?

Химическое равновесие легко нарушить. Изменяя определённые условия можно добиться смещения химического равновесия. При этом скорости прямой и обратной реакций становятся не одинаковыми.

Направление смещения равновесия определяется принципом, который был сформулирован французским учёным Ле Шателье:

Если на равновесную систему оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в сторону той реакции, которая противодействует этому воздействию.

Факторы, которые могут приводить к смещению химического равновесия:

А) Концентрация реагирующих веществ и продуктов  реакции
Б) Температура.
В) Давление.

Рассмотрим влияние этих факторов более подробно.

1.Влияние концентрации         

        FeCl3+ 3KCNS ↔ Fe(CNS)3+  3KCl

        желт.    прозрачн.    кроваво-красн.   прозрачн.

В 3 пробирки нальем раствор FeCl3 (он желтого цвета). В каждую пробирку добавляем роданид калия ( прозрачный раствор). Раствор стал кроваво-красного цвета из-за образования роданида железа (III). Разбавим водой, чтобы раствор был менее интенсивным. В первую пробирку добавим исходное вещество-FeCl3. Наблюдаем потемнение раствора из-за образования роданида железа (III). Вторая пробирка- контроль. В третью пробирку добавим продукт реакции –KCl. Мы видим, что раствор светлеет, т.к. уменьшается количество роданида железа.

Итак, чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции, необходимо увеличить концентрацию исходных веществ.

Чтобы сместить реакцию в сторону обратной реакции, необходимо увеличить концентрацию продуктов реакции.

2.Влияние давления                

 2 NO2 (г)  N2O4 (г) 

(Тетраоксид диазота –это теоретически бесцветная, но на практике окрашенная в жёлто-коричневый цвет (обусловленный примесью мономерного диоксида азота) летучая ядовитая жидкость с едким запахом. В кристаллическом виде при температурах ниже −12 °C бесцветен.)

При комнатной температуре NO2 – темно-коричневый газ (часто его называют «бурым» газом). Продукт его димеризации N2O4 бесцветен. Оба газа при обычных условиях присутствуют в смеси, т.е. находятся в химическом равновесии. Если увеличивать в такой равновесной системе давление, то равновесие сдвигается вправо – в сторону образования N2O4.

Происходящий при этом сдвиг равновесия вправо можно наблюдать экспериментально: при сжатии смеси газов она светлеет, поскольку уменьшается концентрация окрашенного NO2 и возрастает концентрация бесцветного N2O4

Давление будет влиять на смещение равновесия только в том случае, если присутствует хотя бы одно газообразное вещество.

Увеличение давления смещает равновесие в сторону меньшего объема, уменьшение давления смещает равновесие в сторону большего объема.

3.Влияние температуры  

Чтобы определить влияние температуры на смещение равновесия, надо оценить реакцию по тепловому эффекту.

У любой обратимой реакции есть экзо- и эндотермические части:

 Q-крахмал+ раствор йода    комплексное вещество синего цвета+Q

Повышение температуры смещает  равновесие в сторону эндотермического процесса, а понижение температуры- в сторону  экзотермического процесса

Демонстрация опыта. В пробирку с крахмальным клейстером добавляем две капли йода. Появляется синий цвет.

При нагревании пробирки окраска исчезает, т.е. идет обратная реакция, это доказывает, что обратная реакция является эндотермической.

Закрепление

Выполнить задания

1. Реакция протекает по уравнению:       2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г) + Q

Укажите, куда сместится равновесие, если

а) увеличить давление

б) повысить температуру

в) увеличить концентрацию кислорода

г) введение катализатора

2.Укажите, как повлияет на равновесие системы    N2(г) + O2 (г) ↔ 2NO(г) – Q

а) понижение давления;

б) повышение температуры;

в)понижение концентрации оксида азота

г) увеличение концентрации кислорода

! На течение химической реакции влияют

вещества – катализаторы. Но при использовании катализатора понижается энергия активации как прямой, так и обратной реакции на одну и ту же величину и поэтому равновесие не смещается.

Рефлексия

Составьте синквейн

• первая строка - существительное, отражающее тему
• вторая строка – два прилагательных, описывающие свойства темы
• третья строка - три слова - глагола, раскрывающие действия темы.
• четвертая строка - четыре слова - фраза, показывающая личное отношение к теме. Это может быть самостоятельно придуманная фраза или крылатое выражение, цитата.
• пятая строка - одно слово - любая часть речи, своеобразное резюме темы.

Отметьте ваше настроение в конце занятия:

мне все удалось

мне не все удалось

 мне ничего не удалось, но я буду стараться