Урок химии в 11 классе по теме "Скорость химической реакции"
презентация к уроку по химии (11 класс)

Слайд 1

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ учитель химии МАОУ – школы №9 г.о. Жуковский Тема урока:

Слайд 2

С\Р 1 вариант . Согласно термохимическому уравнению реакции NaOH + HCl = H 2 O + NaCl + 57 кДж При нейтрализации 4 г едкого натра соляной кислотой выделится энергия количеством (кДж) 1)57 2)570 3)5,7 4)0,57 2 вариант Тепловой эффект реакции полного сгорания ацетилена в кислороде равен +2596 кДж. Количество теплоты, соответствующее сгоранию 2л (н.у.) этого газа составляет 1)29 2)58 3)116 4)232

Слайд 3

ЧТО ТАКОЕ СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ??? Раздел химии, изучающий скорости химических реакций и их зависимость от различных условий, называется химической кинетикой. Гомогенные реакции – реакции, которые протекают в системе, состоящей из веществ в одинаковом агрегатном состоянии. Гетерогенные реакции - реакции, которые протекают в системе, состоящей из веществ в разном агрегатном состоянии.

Слайд 4

ПОНЯТИЕ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ: Реакция протекает по схеме: А + В → D Что изменяется в ходе химической реакции? Изменяется концентрация реагирующих веществ. С = n / V ( молярная концентрация) Что понимается под скоростью в физическом смысле? изменение расстояния в единицу времени .

Слайд 5

В ходе реакции изменяется концентрация вещества в единицу времени. Скорость гомоген = ∆ С/ ∆t ( моль/л*с) Скорость гетероген = ∆ n / ∆t*S ( моль/с*м 2 )

Слайд 6

Решить задачу: В некоторый момент времени концентрация хлора в сосуде, в котором протекает реакция H2+Cl2 = 2HC l , была равна 0,06 моль/л. Через 5 секунд концентрация хлора составила 0,02 моль/л. Чему равна скорость данной реакции в указанный промежуток времени?

Слайд 7

Решение: хлор-исходное вещество, его концентрация в ходе реакции уменьшается, поэтому в уравнении перед формулой ставим знак « - ». V= - C2-C1/ ∆ t = - 0,02- 0,06/ 5 = 0,008 моль/л . с

Слайд 8

Для того, чтобы произошла реакция, необходимо, чтобы частицы веществ, как минимум, столкнулись. Причем, столкнулись эффективно: чтобы в них нарушились старые и образовались новые связи. Для этого они должны обладать достаточной энергией. Минимальный избыток энергии, которым должны обладать частицы исходных веществ по сравнению со средней энергией молекул, чтобы произошло их столкновение, называют энергией активации - Еа Чем меньше Еа, тем больше скорость реакции!

Слайд 9

ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных коэффициентам в уравнении . аА +bB→ cC + dD a b Скорость = k*C A *C B C – концентрации веществ, a и b – коэффициенты в уравнении, k – константа скорости реакции. Все вместе – кинетическое уравнение реакции. Составьте кинетическое уравнение для реакции: 2HJ ( г) = H 2 (г) + J 2 (г)

Слайд 10

ВЫПОЛНИТЕ ОПЫТЫ: Изучаемый фактор Используемые вещества Вывод Концентрация реагирующих веществ Zn + HCL (10%) = (V 1 ) Zn + HCL (20%) = (V 2 ) V 2 > V 1 Чем больше концентрация реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции. Температура Al + HCL нагревание = ( V 1 ) Al + HCL = ( V 2 ) V 1 > V 2 При нагревании скорость реакции повышается.

Слайд 11

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ: 1. Концентрация реагирующих веществ Увеличение концентрации веществ приводит к увеличению скорости реакции (согласно кинетическому уравнению). Концентрация твердых веществ в кинетическое уравнение не включается. 2. Температура Правило Я.Вант – Гоффа: при увеличении температуры на каждые 10 о скорость реакции увеличивается в 2-4 раза v 2 =v 1 * γ t 2 -t 1 / 10 γ – температурный коэффициент, t 2 и t 1 - температура

Слайд 12

Решить задачу: Как изменится скорость реакции, имеющей кинетическое уравнение: v= kC 2 ACB Если: А) концентрацию вещества B увеличить в 3 раза? Б) концентрации обоих веществ увеличить в 2 раза?

Слайд 13

Решение: Пусть концентрация вещества А равна х, а концентрация вещества В равна y , тогда подставляем данные в кинетические уравнения и решаем: А) v 2/ v 1 = k x 23 y / k x 2 y = 3 (скорость реакции увеличится в 3 раза) Б) ) v 2/ v 1 = k 2 x 22 y / k x 2 y = 8 (скорость реакции увеличится в 8 раз)

Слайд 14

Решить задачу: Как изменится скорость реакции при повышении температуры от 20 до 60 градусов, если температурный коэффициент скорости этой реакции равен трем?

Слайд 15

Решение: t1=20 0 C, t2 = 60 0 C, ∆ t =60-20=40 0 C v 2/ v 1 = γt2-t1/10 = 3 4 = 81 Ответ: скорость реакции увеличится в 81 раз

Слайд 16

ЗАКРЕПЛЕНИЕ (РАБОТА В ГРУППАХ) Задача 1: Как изменится скорость реакции при понижении температуры на 70 градусов, если температурный коэффициент реакции равен двум? Задача 2 : При повышении температуры на 30 0 С скорость некоторой реакции увеличивается в 64 раза. Чему равен температурный коэффициент этой реакции? Задача 3: Как изменится скорость реакции синтеза аммиака из простых веществ при увеличении концентрации реагирующих веществ в 3 раза?

Слайд 17

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Задача1. Решение : ∆ t = - 70 0 С v 2 / v 1 = γ ∆ t/10 = 2 -7 = 1/128 ответ: скорость реакции уменьшится в 128 раз. Задача 2 Решение : v 2 / v 1= 64; : ∆ t = 30 0 С 64 = γ 30 /10 = γ 3 Ответ : температурный коэффициент скорости реакции равен 4. Задача 3 Решение : уравнение реакции N 2 + 3 H 2 = 2 NH 3 (все вещества в газообразном состоянии) Кинетическое уравнение: v 1 = k [ N 2 ][ H 2 ] 3 пусть первоначальные концентрации веществ: [ N 2 ]=х [ H 2 ]= y , тогда v = k x y 3 Новые концентрации веществ: [ N 2 ]=3х [ H 2 ]=3 y , тогда v 2 = k 3 x (3 y ) 3 = 81 k x y 3 v 2 / v 1= 81 k x y 3 / k x y 3 Ответ : скорость химической реакции увеличивается в 81 раз

Слайд 18

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Параграф 15 Упражнение 11 письменно (после параграфа)

Слайд 19

СКОРОСЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ Урок 2

Слайд 20

ВЫПОЛНИТЕ ОПЫТЫ Изучаемый фактор Используемые вещества Вывод Площадь соприкосновения реагирующих веществ Fe (порошок) + HCL = ( V 1) Fe (кнопка) + HCL = ( V 2) V1 > V2 Чем больше площадь соприкосновения, тем выше скорость реакции. Присутствие некоторых веществ (повторить понятие ферменты!) H2O2—MnO2 → ( V 1) H2O2 → ( V 2) V1 > V2 Катализаторы- ускоряют химические реакции; Ингибиторы- замедляют химические реакции. Природа реагирующих веществ Zn + HCL = ( V 1) Zn + CH 3 COOH = (V2)V1 > V2 Чем активнее вещество, вступающее в реакцию, тем быстрее идёт реакция.

Слайд 21

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ: 3.Природа реагирующих веществ : если Еа менее 40 кДж/моль, то скорость реакции очень велика. (Все реакции обмена протекают практически мгновенно. Быстро протекают реакции с участием радикалов) Еа от 40 до 120 кДж/моль – скорость реакции средняя (Например, взаимодействие натрия с этанолом, цинка и соляной кислоты) Еа более 120 кДж/моль – при комнатной температуре эти реакции практически не протекают (например, гидратация этилена, синтез аммиака из водорода и азота )

Слайд 22

Факторы, влияющие на скорость реакции 4. Поверхность соприкосновения реагирующих веществ: измельчение твердых веществ «метод кипящего слоя» использование катализатора 5. Катализатор При помощи катализатора можно изменить механизм протекания реакции – «путь реакции», что приводит к увеличению скорости реакции (положительный катализ) или уменьшению (отрицательный катализ или ингибирование)

Слайд 23

Факторы, влияющие на скорость реакции 6. Давление Если в реакции участвуют газообразные вещества, концентрация которых прямо пропорциональна давлению в системе. С увеличением давления растет концентрация газообразных веществ и, следовательно, увеличивается скорость реакции

Слайд 24

ТЕСТ: 1. На скорость химической реакции между серной кислотой и железом не влияет: Концентрация кислоты Измельчение железа Температура реакционной смеси Увеличение давления 2. В течение одной минуты выделится больше водорода, если для реакции использовать: Zn (гранулы) и CH3COOH (10%-й раствор) Zn (порошок) и HCl (10%-й раствор) Zn (гранулы) и HCl (10%-й раствор) Zn (порошок) и CH3COOH (10%-й раствор)

Слайд 25

тест 3. Какой из факторов не оказывает влияния на скорость химической реакции в растворах? Концентрация веществ Использование катализатора Использование ингибитора Объем реакционного сосуда 4. Быстрее при комнатной температуре будет протекать реакция между 10% раствором соляной кислоты и: Цинком в гранулах Большим куском цинка Цинком, покрытым медью Цинком в порошке

Слайд 26

Ответы (проверь себя) 1-4 2-2 3-4 4-4

Слайд 27

Закрепление Для реакции: 2 NO + O 2 = 2 NO 2 1.Записать выражение закона действующих масс. 2. Скорость этой реакции при 20∙С равна 1 моль/л∙с. Вычислить скорость этой реакции при 60∙С, если температурный коэффициент равен 3. В этой системе концентрацию оксида азота ( II ) увеличили от 0,03 до 0,05 моль/л., а концентрацию кислорода - от 0,02 до 0,04 моль/л. Во сколько раз возросла скорость реакции?

Слайд 28

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Решить задачи: 1. В сосуде объемом 2л протекает реакция 2 NO( г) + O 2 ( г) = 2NO 2 ( г ). В некоторый момент времени количество вещества оксида азота ( IV ) составляло 0,12 моль. Через 8с оно стало равно 0,36 моль. Чему равна средняя скорость этой реакции? (ответ: 0,015 моль/л*с) 2. Как изменится скорость реакции при понижении температуры на 70 градусов, если температурный коэффициент равен 2? (ответ: уменьшится в 128 раз)