Методическая разработка учебного занятия по общеобразовательной дисциплине «Химия» раздел «Химические реакции» Тема: «Скорость химической реакции».
методическая разработка по химии по теме

Государственное бюджетное образовательное учреждение  профессионального образования

«Краснодарский торгово-экономический колледж»

Методическая разработка

учебного занятия

по общеобразовательной дисциплине «Химия»

раздел «Химические реакции»

Тема: «Скорость химической реакции».

Курс I

(базовый уровень среднего профессионального образования)

Разработала преподаватель химии Енина Марина Владимировна

                          Краснодар, 2016 год

Содержание

Введение……………………………………………………3

1. Основная часть. Основные этапы учебного занятия………………….......................................................8

1. Организационный момент………………………………………………….8
2. Мотивация проблемной деятельности. Проблемная ситуация………………………………………………..8
3. Формирование новых знаний………………………..10
4. Решение проблемы. Выполнение эксперимента…...13
5. Закрепление полученных знаний……………………15
6. Подведение итогов. Рефлексия……………………………………..............17
7. Домашнее задание…………………………………....17

2. Заключение………………………………………………..17
3. Список используемых источников………………………20
4. Приложение №1 «Правила техники безопасности»……21
5. Приложение №2 « Инструкция выполнения лабораторного опыта эксперимента»……………………22
6. Приложение №3 «Рабочий лист»………………………...25
7. Приложение №4 «Вопросы для самоподготовки»……...27

Введение.

Данная методическая разработка составлена в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Химия» и соответствует требованиям федерального  государственного образовательного стандарта.

В ходе подготовки были соблюдены общие требования к формированию занятия, таких как соотношение принципов наглядности, доступности и научности предлагаемого материала, соблюдение культуры безопасного обращения с веществами и привитие целостного понимания химических процессов, прогнозирование и планирование результатов учебного занятия.

Четко сформулированные цели и задачи занятия, реализуются использованием различных методов, форм и методических приемов обучения.

Предложено учебное занятие - формирование новых знаний с элементами эксперимента, поскольку на данном этапе обучающиеся получают достаточное количество теоретических понятий, которые в ходе выполнения ими эксперимента исследуются и подтверждаются.

В соответствии с государственным образовательным стандартом, после изучения  темы «Скорость химической реакции» обучающиеся должны:

Знать/понимать

- понятие «скорость химической реакции»

- формулы для вычисления скорости гомогенной и гетерогенной реакций

-значение влияния различных факторов на скорость химической реакции.

Уметь

- производить расчеты по химическим формулам

- планировать и осуществлять химический эксперимент, фиксировать и анализировать результат.

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для

- безопасной работы с химическими веществами в лаборатории и в быту.

- возможности управления химическими реакциями, с помощью изменения условий их протекания.

Цель учебного занятия: Изучить сущность понятия «скорость химической реакции». Выявить зависимость этой величины от различных внешних факторов.

Задачи:

а) Дидактические.

• Расширить и углубить знания о химических реакциях.
• Сформировать понятия о скорости химической реакции, рассмотреть влияние различных факторов на скорость химической реакции.
• Научить обучающихся объяснять эти факторы с точки зрения внутреннего строения вещества.
• Продолжить формирование, закрепление следующих умений и навыков: конструирование и планирование ответа, работы с книгой.
• Формирование практических умений и навыков в выполнении лабораторных опытов, слажено работать в парах.
• Обеспечить контроль определённых знаний, их повторение и систематизацию.

б) Воспитательные.

• Продолжить формирование познаваемости мира и его закономерностей, причинно-следственных связей

явлений природы и общества.

• В процессе работы на уроке развивать чувство самоконтроля.
• Развитие личности обучающихся, формирование у них гуманистических отношений и экологически целесообразного поведения в быту и в трудовой деятельности.

в) Развивающие .

• В целях развития познавательного интереса планируются занимательные видеосюжеты с опытами.
•  В целях развития мышления учащегося планируется сравнение скоростей химических реакций в зависимости от факторов, влияющих на них, а также обобщение и систематизация полученных знаний.
• Развитие умения работать с веществами, выполнять несложные химические опыты, соблюдать правила ТБ.

Планируемые результаты.

Предметные: уметь давать определения изученным понятиям «скорость химической реакции», «факторы, влияющие на скорость химической реакции», уметь проводить химический эксперимент.

Личностные: уметь управлять своей познавательной деятельностью, самооценка.

Метапредметные: уметь наблюдать, сравнивать химические реакции, выдвигать гипотезу, делать вывод о проделанной работе.

Межпредметные связи: физика, биология, экология.

Формы деятельности: фронтальная, групповая

Технологии  обучения: деятельностный подход, технология проблемного обучения, эксперимент.

Ресурсы:

Основные: ПК преподавателя, интерактивная доска, программное обеспечение, презентация, УМК дисциплины «Химия» видеофрагмент «Скорость химической реакции», «Приготовление опары теста».

Дополнительные: раздаточный материал.

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, спички, пипетка, стеклянная палочка, пробиркодержатель.

Реактивы: цинк в гранулах, цинк, магний, растворы соляной кислоты  10% и 30%, железные опилки, железный гвоздь, раствор хлорида меди , раствор уксусной кислоты 9%, раствор пероксида водорода 3%, оксид марганца.

Тип урока:  урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Вид урока: проблемный урок с элементами  эксперимента.

Методы:

1. Объяснительно-иллюстративный

2. Проблемно-поисковый

3. Репродуктивный

4. Демонстрационные и лабораторные опыты как метод

экспериментальному обучению химии

Применялись мультимедийные средства (презентация видеофрагментов и опыты)

Приемы обучения:

• рассказ с элементами беседы
•  работа в парах
• дискуссия
• объяснение

За основу рабочей программы взята программа курса химии образовательных учреждений профессионального обучения (автор О.С. Габриелян), рекомендованная Департаментом образовательных программ и стандартов профессионального образования Министерства образования РФ. Авторской программе соответствует учебник «Химия.»: учебник для общеобразовательных учреждений профессионального образования/ О.С. Габриелян. – М.: Дрофа, 2013.

Место проведения: кабинет химии

Продолжительность: 45 минут

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

1. Организационный момент.

Приветствие обучающихся.

Определение готовности к учебному занятию.

Активизация внимания.

Преподаватель: Сегодня мы с вами будем работать не в тетрадях, а на специальных рабочих листах. Обратите внимание у вас на столах лежит раздаточный материал. Найдите среди них рабочий лист. Подпишите его. Все записи, свои заметки, выполнение заданий вы делаете там.

2.  Мотивация познавательной деятельности.

Демонстрация видеоролика, показывающего проблему утилизации ТБО.

Вопрос к группе: Как вы думаете, куда попадают отходы, после того, как мы их выбрасываем?

Обсуждение

В настоящее время  существующие  мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы, в состоянии утилизировать только около 5% твердых бытовых отходов. Все остальное вывозится на специализированные полигоны или несанкционированные свалки. Но, огромное количество мусора не попадает даже туда, а оказывается в живой природе, загрязняя её. Таким образом, утилизация твердых бытовых отходов является глобальной экологической проблемой.

Вопросы к группе

1. Что происходит с отходами на этих свалках?
2. Как вы думаете, сколько времени потребуется для полного разложения этих отходов на свалках?
3. За какое время произойдет разложение бумаги, железа, древесины, полиэтилена?

 (на доске размещаются сроки разложения мусора)

1. Помет животных — срок разложения 10-15 дней

2. Пищевые отходы — срок разложения 30 дней

3. Газетная бумага — срок разложения 1-4 месяца

4. Листья, семена, веточки — срок разложения 3-4 месяца

5. Картонные коробки — срок разложения 3 месяца

6. Офисная бумага — срок разложения 2 года

7. Доски — срок разложения 10 лет

8. Железные банки — срок разложения 10 лет

9. Старая обувь – срок разложения 10 лет

10. Обломки кирпича и бетона — срок разложения 100 лет

11. Автоаккумуляторы — срок разложения 100 лет

12. Фольга — срок разложения более 100 лет

13. Электрические батарейки — срок разложения 110 лет

14. Резиновые покрышки — срок разложения 120-140 лет

15. Пластиковые бутылки — срок разложения 180-200 лет

16. Алюминиевые банки — срок разложения 500 лет

17. Стекло — срок разложения более 1000 лет

4. Как связана данная проблема с темой нашего занятия. Давайте попробуем её вместе сформулировать.

Обсуждение.

Тема  «Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции» (демонстрация слайда с названием темы урока).

Итак, перед нами две основные задачи:

 1) изучить понятие «скорость химической реакции»;

 2) экспериментально выяснить, какие факторы влияют на скорость химической реакции.

Проблема учебного занятия: Помогут ли решить проблему утилизации твердых бытовых отходов,  знания о скорости химической реакции и факторов влияющих на неё.

3.  Формирование новых знаний.

В окружающем нас мире происходит огромное количество химических реакций. Они протекают здесь и сейчас, и даже внутри каждого из нас.

Известно, что одни химические реакции протекают за малые доли секунды, другие же за минуты, часы, дни. ( слайд №2 демонстрация золотых украшений и старого автомобиля)

Например, золотые украшения сохраняют свою красоту и блеск веками. А вот брошенный на улице старый автомобиль спустя несколько лет превращается в груду ржавого металлолома.  Каждая реакция протекает со своей скоростью.

На уроке математики и физики вы изучали понятие скорость.

 Вопрос к группе:  Давайте вспомним, что такое скорость

Скорость -это изменение какой либо физической величины за единицу времени.

 Вопрос к группе:  А как вы думаете, какая величина изменяется в ходе химических реакций.

Концентрация веществ.

Давайте попробуем сформулировать определение

 Скорость химической реакции это изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени.( слайд №3 )

Все реакции мы можем разделить на два типа: гомогенные реакции и гетерогенные реакции.

Гомогенные реакции протекают в однородной среде.  Реагирующие вещества находятся в одном агрегатном состоянии.  Например: ( запись на доске)

        N2 (газ) + 3H2 (газ) ↔ 2NH3

       NaOH(р-р) + HCl(р-р) → NaCl + H2O

Гетерогенные реакции  протекают в неоднородной среде. Реагирующие вещества находятся в разных агрегатных состояниях. Например:

        C (тв.) + O2(газ) → CO2

       Zn(тв.) + 2HCl(р-р) → ZnCl2 + H2↑

Скорость гомогенной реакции определяется изменением количества вещества в единицу времени, в единицу объема.( на доске формула)

υ = ( моль/л∙ с)

 где Δ n – изменение числа молей одного из веществ, (моль);

Δt – интервал времени (с, мин);

V – объем газа или раствора (л)

Посмотрите внимательно на формулу, в числителе количество вещества, а в знаменатели объем – это и есть изменение концентрации.

Формула принимает вид.

υ = ( моль/л∙ с)

ΔC – изменение концентрации (моль/с)

Δt – интервал времени (с, мин);

Скорость  гетерогенной реакции определяется изменением количества вещества в единицу времени на  единице поверхности соприкосновения веществ.

υ = 

где Δ n – изменение количества вещества (реагента или продукта), (моль);

Δt – интервал времени (с, мин);

S – площадь поверхности соприкосновения веществ (см2, м2)

Почему скорость разных реакций  не одинакова?( мнения обучающихся)

Для того чтобы началась химическая реакция, молекулы реагирующих веществ должны столкнуться. Но не каждое их столкновение приводит к химической реакции. Частицы, способные при столкновении, вступать в химическую реакцию, называются активными. Они обладают избыточной энергией– энергией активации Еакт. Активных частиц в веществе намного меньше, чем со средней энергией, поэтому для начала многих реакций системе необходимо сообщить некоторую энергию (вспышка света, нагревание, механический удар)

Для того, чтобы наглядно увидели, что такое скорость химической реакции, я предлагаю вам просмотреть видеофрагмент. По окончанию просмотра вы должны будете ответить на вопросы (на доске фиксируются вопросы для обсуждения после просмотра видеофрагмента)

1. Что такое скорость химической реакции?
2. Какие условия влияют на скорость химической реакции?
3. Как изменяется скорость химической реакции при:

А) нагревании

Б) при увеличении концентрации

В) при использовании катализатора

Г) при увеличении давления

     4. На сколько увеличивается скорость химической реакции согласно правилу?

( просмотр видеофрагмента)

После просмотра обучающиеся отвечают на поставленные перед просмотром вопросы.

4.  Решение проблемы (выполнение эксперимента)

Я предлагаю, вам сейчас экспериментально выяснить как определенные  факторы,  влияют на скорость химических реакций.

Ваша группа разделена на 5 подгрупп. У каждой подгруппы на столе лежит инструкция по выполнению лабораторного опыта.

( приложение №2)

 Ваша задача строго следовать инструкции, наблюдать за происходящими явлениями, отмечать происходящие изменениями, в завершении опыта  сформулировать вывод.

Я хочу напомнить о правилах техники безопасности  при  работы с веществами. (слайд №4)

Обсуждение результатов.

Вопросы к подгруппам.

1. Что вы делали?
2. Что вы наблюдали?
3. Какой фактор влияет на скорость химической реакции?

Группа №1   На скорость химической реакции влияет фактор- природа реагирующих веществ. ( слайд №5)

Пояснение преподавателя.  Скорость реакции зависит от особенности строения атомов, их состава и реакционной способности. Реакционная способность определяется характером химической связи.

 В данных реакциях разная скорость - это связано с разной химической активностью металлов. Посмотрим на ряд активности металлов, магний стоит левее,  значит активнее цинка.

Группа №2  На скорость реакций влияет температура  ( слайд №6)

Пояснение преподавателя. С повышением температуры увеличивается энергия частиц и число активных частиц возрастает, следовательно, химические реакции при высоких температурах протекают быстрее, чем при низких температурах.

Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант - Гоффа :при повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Группа №3.  На скорость реакции влияет площадь  соприкосновения реагирующих веществ (степень измельченности веществ).

Пояснение преподавателя Чем  больше площадь соприкосновения, тем быстрее протекает реакция.

Группа №4 на скорость реакции повлияло присутствие «особого» вещества – катализатора (слайд №7).

Пояснение преподавателя 

Катализаторы - это вещества, которые повышают скорость химической реакции. Они вступают во взаимодействие с реагентами с образованием промежуточного химического соединения и освобождаются в конце реакции.
Ингибитор- вещество, замедляющее скорость реакции.

Группа № 5  На скорость реакции влияет концентрация веществ (слайд №8).

Пояснение преподавателя 

Закон действующих масс

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

При повышении концентрации хотя бы одного из реагирующих веществ, скорость химической реакции возрастает в соответствии с кинетическим уравнением.

Например для уравнения  А+В=С                 U= k * [A]*[B]

5.  Закрепление и обобщение новых знаний

Таким образом, выделяют пять факторов, с помощью которых можно влиять на скорость химической реакции. Это возможность широко используется в промышленности для получения различных химических веществ. И мы в обычной повседневной жизни используем данные факторы, порой даже не замечая этого.

Давайте проверим, как вы усвоили тему нашего занятия.

Я буду называть пример,  а ваша задача правильно указать фактор, действующий на скорость химической реакции.

1. В приготовлении домашних соусов, используем уксусную кислоту, а не соляную или серную (природа реагирующих веществ). 
2. Если нужно быстро истопить печку или баню, мелко колем дрова (площадь поверхности соприкосновения). 
3. Чтобы варенье не закисло, добавляем больше сахара (концентрация реагирующих веществ). 
4. Чтобы бельё, используемое вами на кухне лучше отстиралось, используем тёплую воду (температура). 
5. Когда занимаемся консервированием, используем уксусную или лимонную кислоту (ингибитор).

Вопрос к группе:  А как вы думаете, связана ли тема сегодняшнего занятия с вашей профессией, с поварским искусством?

Вы будущие повара и вам знания по данной теме очень пригодятся в вашей работе.

Посмотрите видеофрагмент и ответьте на вопрос: Как можно увеличить скорость созревания опары теста?

( просмотр видеофрагмента)

Вернемся к изначальной нашей проблеме.

 Вопрос к группе: Предложите способы ускорения разложения бытовых отходов:

1.  Сжечь (влияние температуры), выделяющуюся при этом тепловую энергию используют, например для подогрева воды.
2. Измельчение (увеличение площади соприкосновения веществ).
3. Сортировка и переработка (природа реагирующих веществ)

1. Подведение итогов. Рефлексия.

Я предлагаю вам ответить на следующие вопросы

• Что вы изучили?
• Чему вы научились?
• Что вам понравилось?

А теперь попробуйте оценить свою работу на занятии и поставьте себе оценку за работу на уроке.

2.    Домашнее задание.

Учебник О.С. Габриелян Химия. П.4.3  стр 67 – 68.

1. Прочесть материал, выписать основные понятия и термины.
2. Стр 71, письменно в тетради выполнить задания №5.6
3. Стр 71 устно подготовить ответ на вопрос № 1,2,3.

Вопросы для самоподготовки.

(приложение №4)

2.Заключение.

Мой опыт работы  с применением технологии проблемно-развивающего  обучения на уроках химии показывает, что она дает положительные результаты, способствует развитию творческой активности обучающихся, развитию у них исследовательских навыков, способности мыслить неординарно. Нестандартные уроки, возможность обучающихся самим формулировать вопросы и искать ответы на них, свободное изложение своих мыслей, рассуждение, совместный поиск истины – все это способствует формированию познавательной активности обучающихся на уроках химии.
Технология развивающего обучения  помогает  учить без принуждения,  развивать устойчивый интерес к знаниям и потребность в самостоятельном поиске.  

 Развитие теоретического мышления обучающихся при изучении химии и  предлагает формирование умений:

• Выдвигать и точно формулировать учебные гипотезы;
• Использовать имеющие химические теории и законы для объяснения известных фактов и явлений;
• Правильно формулировать определения химических понятий;
• Логически последовательно и компактно излагать  свои мысли, делая правильные умозаключения на основе фактов и выстраивая цепочки рассуждений, ведущих к обобщающим выводам;
• Производить операции анализа, синтеза, сравнения, сопоставления, обобщения, систематизации, интеграции.

Развитие практического мышления у обучающихся  осуществляется в процессе химического экспериментирования, моделирования химических объектов, конструирования химических приборов, аппаратов, т.е. в процессе их практических действий разного характера.

         Разрешение проблемных ситуаций под руководством преподавателя заставляет обучающихся сравнивать, обобщать, анализировать явления, а не просто их механически запоминать. Исходя из результатов своей работы, предлагаю более широко применять методы проблемно-развивающего  обучения при изучении курса химии.

3.Список  использованных источников.

1. Габриелян О.С. «Химия» 11 класс, Москва, Дрофа – 2010 г.
2. Горский В.И. Обучение основам общей химии. – М. Просвещение 1991.
3. Габриелян О.С. Химический эксперимент в школе. 11 класс: учебно-метод. Пособие – М.: Дрофа, 2009г.
4. Габриелян О.С., Г.Г. Лысова, А.Г. Введенская, Настольная книга учителя. Химия 11 класс часть 1. Москва: – Дрофа, 2003.
5. Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Программа по химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений, – М. «Русское слово», 2013г.
6. Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Основы общей химии – М. Просвещение, 1989 г.

Интернет-ресурсы:

1. http://festival.1september.ru/articles/635252/
2. school-collection.edu.ru;
3. infourok.ru

Приложение №1

4.Правила техники безопасности.

1. При проведении опытов надо быть внимательными и осторожными.
2. Твердые вещества берите из баночек только сухой ложкой или сухой пробиркой.
3. Наливайте жидкость и насыпайте твердые вещества в пробирку осторожно. Предварительно проверьте, не разбито ли у пробирки дно и не имеет ли она трещин.
4. При выяснении запаха веществ не подносите сосуд близко к лицу, ибо вдыхание паров и газов может вызвать раздражение дыхательных путей. Для ознакомления с запахом нужно его проверить движением руки от отверстия сосуда к носу.
5. Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону и от самого себя, и от соседей. Производите опыты только над столом.
6. В случае ожога, пореза или попадания едкой и горячей жидкости на кожу или одежду немедленно обращайтесь к преподавателю.
7. Не приступайте к выполнению опыта, не зная, что и как нужно делать.
8. После проведения химических опытов приведите рабочее место в порядок.

Приложение №2

5.Инструкции выполнения лабораторного опыта-эксперимента.

Лабораторный опыт группы  № 1.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками; цинк в гранулах, магниевая лента, раствор соляной кислоты.

Лабораторный опыт группы №2.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, пипетка, спиртовка, пробиркодержатель; уксусная кислота, цинк в гранулах.

Лабораторный опыт группы  № 3.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, стеклянная палочка; железные опилки, железный гвоздь,  раствор хлорида меди(II).

Лабораторный опыт группы  № 4.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками; цинк в гранулах, раствор соляной кислоты 1% и 10%.

Лабораторный опыт группы №5

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, раствор пероксида водорода, оксид марганца.

 Приложение №3

Рабочий лист.

Фамилия, имя, номер группы._________________________________________________

Тема учебного занятия________________________________________________

Скорость химической реакции –это____________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________

Скорость гомогенной реакции _______________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________

υ =

Скорость гетерогенной реакции ___________________________

_____________________________________________________________________________________________________________

υ=

Факторы влияющие на скорость химической реакции.

 1 _________________________________________________

2________________________________________________

3________________________________________________

4________________________________________________

5.________________________________________________

Что вы изучили? _______________________________________________________

_______________________________________________________

Чему вы научились?_____________________________________________

_______________________________________________________

 Что вам понравилось?____________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________

Самооценка ___________________

Оценка _______________________

Приложение №4

Вопросы для самоподготовки.

1. Какой раздел химии изучает  скорости и механизмы химических реакций?
2. Зачем нужны знания о скорости химических реакций?
3. Как определяют скорость механического движения? Какова единица измерения этой скорости?
4. Как определяют скорость  химической реакции? Что такое мгновенная и средняя скорости химических реакций?
5. Почему скорость многих химических реакций с течением времени уменьшается?
6. Какие реакции называются: а) гомогенными; б) гетерогенными?
7. Чему равна скорость гомогенной реакции?
8. Что называется скоростью гетерогенной реакции?
9. В каких единицах выражается скорость химической реакции?
10. Объясните зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ.
11. Как зависит скорость реакции от концентрации реагирующих веществ?
12. Как зависит скорость реакции от температуры?
13. Какие вещества называют катализаторами?
14. Какие вещества называют ингибиторами?