Как работать над усвоением понятий. Урок химии Равновесие и условия его смещения

Как работать над усвоением
понятий.

Презентация

Понятие – итог познания предмета, явления. При
изучении химии часто требуется определить
понятие, т.е. установить его существенные
признаки, позволяющие отличить его от других
связанных с ним понятий. Сущность понятия не
лежит на поверхности, ее выявляют, рассуждая и
выделяя главные и второстепенные признаки. Мало
того, за сущностью первого порядка скрывается
сущность второго, за нею — сущность третьего
порядка и т.д., т.е. происходит постоянное
углубление рассматриваемого понятия, которое
может быть осознано в ходе рассуждений,
проводимых самими учащимися.

При выполнении заданий на определение понятий
учащиеся осуществляют логическую операцию,
сущность которой сводится к раскрытию
содержания понятия. Под термином “понятие”
понимают обобщенную форму отражения в мышлении
предметов и явлений действительности и связей
между ними посредством фиксации общих и
специфических существенных признаков и
отношений.

В обучении химии наиболее распространены
определения через ближайший род и видовое
отличие: отыскиваются ближайший род для
определения понятия и отличительные признаки,
имеющиеся только у данного вида объектов и
отсутствующие у всех других объектов, входящих в
этот ближайший род. Например, оксиды – сложные
вещества, состоящие из атомов двух химических
элементов, один из которых кислород. Определения
через род и видовое отличие не должны содержать
операции, т.к. они не указывают существенных
признаков.

На начальном этапе обучения организовать
работу учащихся, направленную на усвоение
понятий, можно так: 1) предложить прочитать
определение понятия в учебнике; 2) пересказать
это определение своими словами; 3) выбрать
ключевые слова или существенные признаки; 4)
составить уголковую схему, содержащую ключевые
слова (существенные признаки), и, используя их,
сформулировать определение понятия.

Для закрепления определения понятия
предлагаются задания, при выполнении которых
учащиеся должны выбрать из числа предлагаемых
признаков только существенные для данного
понятия.

Конкретизация – следующее звено в работе над
понятием, при этом важно обеспечить не столько
количественное разнообразие заданий, сколько
набор определенных специально
сконструированных заданий, позволяющих учащимся
усвоить изучаемое понятие в постоянном
преобразовании. По мере накопления конкретных
сведений возникает необходимость организовать
познавательную деятельность учащихся на
выполнение заданий, способствующих
систематизации и обобщению изучаемого понятия.
При этом важно выявить противоречия, объяснение
которых требует изучения новых теорий.

Углубление понятия происходит всякий раз с
изучением новой теории, при этом целесообразно
использовать такие задания, при выполнении
которых учащиеся осознают движение познания ко
все более глубокой сущности.

Е.О. Емельянова, А.Г. Иодко Организация
познавательной деятельности учащихся на уроках
химии — Москва “Школьная Пресса” 2002 — стр.20-21.

Урок: “Равновесие и условия его смещения”

Цели.

  1. Образовательная: сформировать у учащихся
    понятие “равновесие”; изучить условия его
    смещения.
  2. Развивающая: совершенствовать
    интеллектуальные умения (экспериментально
    подтверждать выдвинутые гипотезы,
    классифицировать, сравнивать, анализировать,
    устанавливать взаимосвязи между знаниями
    разнообразных учебных дисциплин).
  3. Воспитательная: воспитывать экологическую
    культуру (на примере прогнозирования
    последствий нарушения равновесия в природе).

Оборудование:

  • компьютер,
  • экран,
  • проектор,
  • рычажные весы,
  • бутылка с газированной водой,
  • учебное электронное издание “Химия (8-11 класс).
  • виртуальная лаборатория”,
  • схема “круговорот веществ в природе”.
  • реактивы: FeCl3, KCNS, KCl, раствор иода,
    крахмальный клейстер.
Деятельность учителя Деятельность учащихся
1. Орг. момент.

Сегодня на уроке мы с
вами продолжим изучение темы “Химические
реакции”. На прошлом уроке мы познакомились с
закономерностями изменения скорости химических
реакций, а сегодня изучим интереснейшее
химическое явление, которое встречается и в
живой, и неживой природе. Это явление характерно
только для обратимых реакций, поэтому для его
изучения нам потребуется умение
классифицировать хим. реакции.

2. Актуализация знаний.

Посмотрите,
пожалуйста, на экран. Вы видите уравнения
химических реакций. Укажите основание
классификации и проклассифицируйте реакции.

А) 2KClO3 = 2KCl + 3O2;
Б) NaOH + HCl = NaCl + H2O;
В) N2 + 3H2 = 2NH3;
Г) AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3;
Д) SO2 + H2O = H2SO3;
Е) 2SO2 + O2 = 2SO3;
Ж) Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu.

По каким признакам вы выделили необратимые
процессы?

Сформулируйте определение понятия
“необратимые реакции”.

Предлагают основания для
классификации:
  • число реагентов и продуктов реакции;
  • изменение степеней окисления химических
    элементов;
  • агрегатное состояние реагентов;
  • направленность.

Классифицируют.

Формулируют определения.

А как в уравнениях реакций обозначаются
обратимые реакции?

Сформулируйте определение
понятия “обратимые реакции” (стр 111).

3. Изучение нового материала.

Явление, которое мы будем сегодня изучать,
характерно только для обратимых реакций.

Это явление – химическое равновесие.

Цель нашего урока: изучить химическое
равновесие и условия его смещения.

(На экране
появляется слайд с темой урока).

Записывают тему урока в тетрадь.
Понятие “равновесие” вам знакомо.

В
толковом словаре Ожегова “равновесию” дано
следующее определение “равновесие – это
состояние покоя, в котором находится тело,
система, под воздействием равных, противоположно
направленных сил”. Где вы встречались с
равновесием? Перед нами весы в состоянии
равновесия, маятник находящийся в равновесии.
Это механическое равновесие.

Какие параметры системы равны?

Значит и в состоянии химического равновесия
тоже должны быть равные параметры! Какие
параметры могут быть равны при установлении
химического равновесия в обратимой реакции.

Скорость – главная характеристика для
описания обратимых процессов.

Давайте вспомним из курса химии 8 класса,
что же называется химическим равновесием. (стр.130)

Состояние обратимого химического процесса
называется химическим равновесием, если
скорость прямой реакции равна скорости обратной
реакции
.

Посмотрите на бутылку с газированной
водой (демонстрирует). Наблюдаем ли мы признаки
каких — либо химических процессов, пока бутылка
закрыта? Нет.

На самом деле одновременно идут
как минимум 2 хим. процесса, протекающие на
микроуровне. Как вы думаете, какие химические
процессы в ней протекают?

Чему равна скорость прямой (1) реакции?

Чему равна скорость обратной (2) реакции?

Записывают
определение.

Химическое равновесие отличается от
механического, оно является динамичным
(подвижным). При его наступлении реакции не
прекращаются, неизменными остаются лишь
концентрации компонентов, то есть за единицу
времени образуется такое же количество
продуктов реакции, какое превращается в исходные
вещества. Если изменение условий не происходит,
то состояние равновесия может продолжаться
бесконечно долго.

Мы рассмотрели химическое
равновесие только на примере одной реакции.
Примеры динамического равновесия достаточно
распространены и в неживой, и в живой природе.
Попробуйте привести примеры 2-х процессов,
которые, по вашему мнению, могут находиться в
состоянии химического равновесия?

Я предлагаю вам посмотреть на схемы обмена
веществ и энергии в организме человека.
Проанализировать их. Найти в них хим. равновесие.

АТФ + Н2О = Н3РО4 + АДФ + 40 кДж
(стр.54 учебника биологии 10-11 класс).



“Превращение углеводов в организме” (стр. 161
учебника химии 11 класс)

Каково значение этих процессов?

Эти процессы обеспечивают постоянство
химического состава и физико-химических свойств
клеток тела.

Вывод: Явление равновесия встречается и в
химии, и в природе, особенно значимо равновесие
для организма человека.

Если это явление так важно для человека, значит
он должен уметь им управлять.

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

Итак, для того чтобы сместить химическое
равновесие, нужно управлять скоростью реакции, а
значит, изменять какие – то внешние условия.

Какие именно условия необходимо
изменить?

Вернемся к бутылкам с газированной водой.
Изменим условия (одна открывается, другая
опускается в горячую воду). Обратите внимание на
изменения, происходящие в бутылках с газировкой:

Равновесие нарушено. Скорость какой
реакции возросла?

Почему скорость именно
реакции разложения возросла? Можно ли заранее
предсказать направление смещения равновесия?
Реакция эндотермическая и гетерогенная.

Если изменить одно из условий, при которых
данная система находится в состоянии равновесия
(температуру, давление или концентрацию веществ),
то равновесие сместится в направлении, которое
препятствует этому изменению. Этот закон
смещения химического равновесия вывел
французский химик Анри Ле Шателье в 1885 году.
Химикам он известен под названием: принцип Ле
Шателье (демонстрирует портрет).

В принципе Ле Шателье ничего не сказано про
катализатор?

Давайте вместе рассмотрим влияние
катализатора. Посмотрите на схему.

Итак, катализатор не смещает химическое
равновесие, а способствует его наступлению,
ускоряя цикл химических превращений. Значит наше
предположение было неверно.

Чтобы проверить остальные наши предположения и
на практике применить принцип Ле Шателье мы
разделимся на 4 группы. Каждая из 3 групп будет
изучать влияние одного из факторов. В
распоряжении группы учебная литература,
химические реактивы и “виртуальная
лаборатория”. Задание для группы общее, а вот
работу внутри группы, я думаю, вы распределите
сами. 4-ая группа получает особое задание. На
выполнение работы 5-7 минут и 2-3 минуты на
выступление спикеров групп.

Влияние изменения температуры:

При повышении температуры равновесие
смещается в сторону эндотермической реакции, при
понижении температуры равновесие смещается в
сторону экзотермической реакции.

Влияние изменения концентрации:

При увеличении концентрации реагирующих
веществ равновесие смещается в сторону их
расходования.

Gри увеличении концентрации продуктов реакции
равновесие смещается в сторону их расходования.

Выдвижение гипотез:
  • нужно изменить условия, влияющие на скорость
    химической реакции, т.е.
    1. температуру
    2. концентрацию веществ
    3. давление
    4. использовать катализатор
Влияние изменения давления:

При
увеличении давления равновесие смещается в
сторону меньшего объема, при уменьшении объема
равновесие смещается в сторону большего объема.

Выступление спикера 4-ой группы.

Дать полную характеристику реакции синтеза
аммиака. Назвать условия смещения равновесия в
сторону образования аммиака.

Умение смещать равновесие очень важно для
химических производств. Это увеличивает долю
выхода продукта реакции и повышает
рентабельность производства.

Но иногда оказывается не менее важным умение
сохранять равновесие. Рассмотрим схему
круговорота кислорода в природе. Мы наблюдаем
равновесие между процессами дыхания, горения и
фотосинтеза. Если равновесие будет нарушено, это
приведет к катастрофическим последствиям для
всего живого.

Домашнее задание: ответить письменно на вопрос:
какие равновесные процессы в природе уже
нарушены и какие меры необходимо предпринять для
восстановления равновесия.

Итак, давайте подведем итог сегодняшнего урока.
Мы изучили явление химического равновесия и
условия его смещения, научились находить
равновесные процессы в окружающей нас природе. И
самое главное, поняв всю ценность этих знаний, вы
сможете использовать их во благо.

А мне остается пожелать вам душевного
равновесия.

Работа в группах.

Выступление
спикеров.

Задание для 1 группы.

Влияние изменения температуры.

1). При помощи компьютерной программы
“Виртуальная лаборатория” смоделируйте
химическую реакцию

Что вы наблюдаете при нагревании? В какую
сторону смещается равновесие?

Что вы наблюдаете при охлаждении? В какую
сторону смещается равновесие?

Сформулируйте вывод.

2). Выполните лабораторный опыт по инструкции.

В пробирку с крахмальным клейстером добавьте 2-3
капли раствора иода.

Что вы наблюдаете?

Нагрейте пробирку.

Что вы наблюдаете?

Охладите пробирку.

Что вы наблюдаете?

(C6H10O5)n + mJ2 = + Q
крахмал синий цвет

Сформулируйте вывод.

3). Прочитайте раздел “Влияние изменения
температуры” параграфа “Химическое
равновесие”. Ответьте на вопросы:

В какую сторону смещается химическое
равновесие при нагревании?

В какую сторону смещается химическое
равновесие при охлаждении?

Задание для 2 группы.

Влияние изменения давления.

1). При помощи компьютерной программы
“Виртуальная лаборатория” смоделируйте
химическую реакцию

Что вы наблюдаете при увеличении давления? В
какую сторону смещается равновесие?

Что вы наблюдаете при уменьшении давления? В
какую сторону смещается равновесие?

Сформулируйте вывод.

2). Прочитайте раздел “Влияние изменения
давления” параграфа “Химическое равновесие”.
Ответьте на вопросы:

В какую сторону смещается химическое
равновесие при уменьшении давления?

В какую сторону смещается химическое
равновесие при увеличении давления?

В каких реакциях давление не влияет на
состояние химического равновесия?

Задание для 3 группы.

Влияние изменения концентрации веществ.

1).При помощи компьютерной программы
“Виртуальная лаборатория” смоделируйте
химическую реакцию

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

красный

Что вы наблюдаете при увеличении концентрации
хлорида железа? В какую сторону смещается
равновесие?

Что вы наблюдаете при увеличении концентрации
роданида калия? В какую сторону смещается
равновесие?

Что вы наблюдаете при увеличении концентрации
хлорида калия? В какую сторону смещается
равновесие?

Сформулируйте вывод.

2).Выполните лабораторный опыт по инструкции.

В стаканчик с 30 мл воды добавляют 2 капли
концентрированных растворов роданида калия и
хлорида железа(3).

Что вы наблюдаете?

3KCNS + FeCl3 = ……………..

Разлейте раствор на 4 пробирки.

Добавьте:

В 1-ю пробирку – 1-2 капли раствора
КCNS
Раствор становится…… …….. Равновесие сместилось………..
В 2-ю пробирку – 1-2 капли раствора
FeCl3
Раствор становится……… …. Равновесие сместилось………….
В 3-ю пробирку – кристал. KCl
Раствор становится… …….. Равновесие сместилось……………
4-я пробирка — контрольная.

Сформулируйте вывод.

3).Прочитайте раздел “Влияние изменения
концентрации веществ” параграфа “Химическое
равновесие”. Ответьте на вопросы:

В какую сторону смещается химическое
равновесие при увеличении концентрации
реагирующих веществ?

В какую сторону смещается химическое
равновесие при увеличении продуктов реакции?

Задание для 4 группы.

Выполните упражнения №1,2,3,4по учебнику стр.147

Подготовьтесь к ответу у доски:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

- Дайте полную характеристику реакции.

- Как сместить равновесие в сторону получения
аммиака?




Следующий: