Урок химии в 8-м классе Катализ и катализаторы

Цель урока: закрепление уже
полученных ребятами знаний о факторах,
влияющих на скорость химических реакций и
знакомство учащихся с ранее ещё неизвестным
им фактором – «катализаторами» и процессом
катализа.

Задачи урока:

  • учебно- познавательные:
    • продолжить обучение каждого ученика
      самостоятельно добывать знания на основе
      анализа уже известных фактов;
    • закрепить умение решать задачи на правила Вант-Гоффа
      и на применения закона действующих масс;
  • развивающие:
    • способствовать развитию у ребят умения
      применять свои знания в нестандартных
      (проблемных) ситуациях;
    • дальнейшее развитие мыслительных способностей
      через умение ставить и решать проблему, через
      умение сравнивать и сопоставлять известные и
      неизвестные факты;
  • воспитательные:
    • продолжить воспитание в детях аккуратности в
      выполнении практических и экспериментальных
      заданий;
    • воспитание ответственности за своё здоровье и
      здоровье окружающих через требование чёткого
      выполнения правила по технике безопасности.

Оборудование:

  1. Таблицы для проведения разминки (номенклатура
    представителей основных классов неорганических
    соединений).
  2. Эксперимент: кусочки сырой моркови, сырого мяса,
    сваренной моркови и сваренного мяса, оксид
    марганца (IV), порошки цинковой пыли и
    кристаллического йода, вода, раствор перекиси
    водорода, лучинка, спиртовка, спички, пинцет,
    держатель, пробирка.
  3. Пустые коробки из–под стирального порошка с
    биодобавками, термометр.
  4. Раздаточный материал: разноцветные коробки с
    дифференцированными заданиями, таблички с
    новыми терминами «КАТАЛИЗАТОРЫ», «КАТАЛИЗ»,
    «ФЕРМЕНТЫ», «H2O», «МnО2», «Pt,Cu,Fe», «Аl2O3»,
    «К2О», «КАТАЛОЗА», «ПТИАМИН», «АМИЛАЗА»,
    «ПЕПСИН», «ТРИПСИН», «ЭНЗИМЫ», «ИНГИБИТОРЫ».
  5. На доске записи: игра «Найди 3-его лишнего»,
    тестовые задания по проверке домашнего задания,
    план изучения нового материала, опорные рисунки
    для изучения нового материала.

ХОД
УРОКА

I. Традиционная разминка

а) по таблицам (прочитать формулу химического
соединения, определить принадлежность к классу,
дать номенклатурное название (Приложение)

б) Найти 3-е лишнее.

MnO2 Cu
(NO3)2
Cu
H2SO4 СаSО4
Al2O3
HCl
H2O
MgO

II. Сообщение темы и цели урока

Фронтальная беседа с использованием вопросов и
тестовых заданий на доске и решение проблемных
задач:

  • Назовите уже известные вам факторы, влияющие на
    изменение скорости химической реакции;
  • Выберите, чей принцип или какое правило или
    закон отражает зависимость V (скорость) от tо
    (температуры)

– закон сохранения масс;
правило Вант-Гоффа;
– принцип Паули;
– правило Морковникова.

О чём гласит это правило?

  • Выберите правильный ответ, во сколько раз
    увеличивается скорость химической реакции
    образования аммиака из N2 и H2, если температура
    изменилась от 6000 до 6300, а температурный
    коэффициент равен 3:

– в 4 раз;
– в 27 раз;
– в 81 раз;

  • Записано уравнение реакции:

3N2 + H2 ––> 2NH3. Запишите
уравнение для нахождения v (скорости)
химической реакции и объясните эту
зависимость;

  • Зависимость V (скорости) реакции от какого
    фактора отображает рисунок. Где V (скорость)
    реакции будет больше?

  • Докажите зависимость скорости химической
    реакции от природы реагирующих веществ:

Ag + O2 ––> медл., Na
+H2O ––> быстр.,
Ag + O3 ––> быстр., Fe +H2O
––> медл.

III. Изучение нового материала

Итак, каждый, кто побывал в королевстве
химических реакций, тот почувствовал могущество
королевы энергии и понял, что провести
химический процесс – дело отнюдь не простое. Но
на пути к успеху придётся преодолевать много
препятствий. Ведь порой, даже если всё
благоприятствует химической реакции, она может
очень долго не начинаться, или начавшись, тут же
прекратиться.
Исходные вещества и продукты разделяются не
просто знак =, а «непроходимый хребет», молекулы
исходного вещества должны как альпинисты,
преодолеть стоящие на пути препятствия, но не
молекулы в смеси реагентов способны совершать
«великий химический поход».
Перед вами стоит проблема: А
можете ли вы предложить способ, как преодолеть
можно эту гору, как говорят, более проще. Как бы
поступили вы, имея на пути барьер?

Ответ учащихся (делают свои предложения,
намечают пути решения данной проблемы):

1) один из способов преодолеть барьер –
нагревание (V (скорость) реакции возрастает)
2) но есть и другой способ «пробить» сквозь горы
туннель. В этом химическим альпинистам помогают
особые вещества, которые оказались «лишними» в
нашей игре «3-й лишний», но не лишние в данной
ситуации – Н2О, Al2O3, K2O, MnO2,
Pt, Cu, Fe и называются они катализаторами.

Катализаторы – вещества, которые сами не
расходуются в реакции, но помогают её протеканию,
ускоряют её.
Катализ – процесс, в котором участвуют
катализаторы. Хочу представить это
экспериментально:

ОПЫТ № 1.

Опыт с цинковой пудрой, с
кристаллическим йодом и водой.

Смешиваем цинковую пудру и растёртый в порошок
кристаллический йод, смесь высыпаем горкой на
кафельную плитку или железную пластинку и капаем
из пипетки на вершину горки 2-3 капельки воды.
Через несколько секунд над смесью появилось
маленькое фиолетовое облачко, происходит
эффектная вспышка. Вода выполняет роль
катализатора и ускоряет взаимодействие Zn и J2:
Zn +J2 ––> ZnJ2 ( соединение)

ОПЫТ № 2.

В раствор пероксида водорода всыпаем
немного порошка оксида марганца (IV) – MnO2,
то сразу начнётся реакция разложения с
выделением O2

– Как это можно доказать?

Ответ учащегося: Тлеющей лучинкой, она
вспыхнет.

2О2 = 2Н2О2 + О2, MnO2
катализатор. MnO2, Н2О, Аl2O2
– это всё неорганические вещества. Но
катализаторы встречаются в природе повсеместно.
Достаточно вспомнить строение живых клеток
человека.

– Вспомните, где мы уже встречались с
веществами, чьи действия были похожи на действие
катализатора.

Ответ учащегося: Ферменты – биологические
катализаторы белковой природы, которые
регулируют реакции, протекающие в живых
организмах. Их ещё называют – энзимы.

– Прошу рассказать ученика, как действуют
ферменты (ему дано было задание приготовить
эксперимент – исследование, и показать в классе).

ОПЫТ № 3.

С раствором Н2О2 и кусочками
сырой моркови и сырой печени.

– При какой температуре, как вы думаете, будут
действовать ферменты? (Норма температуры –
температура живого организма.)

– Как вы думаете, что произойдёт, если вдруг
температура тела поднялась до 70 градусов? (Ферменты
разрушатся)

ОПЫТ № 4.

С вареной морковью и варёной печенью. (Разложение
перекиси не происходит).

Рассматриваем пустые коробки из-под стиральных
порошков с биодобавками и делаем вывод: ферменты
действуют избирательно и только при
сравнительно низких температурах (не выше 60
градусов).
– Как вы думаете, всегда ли в химии надо, чтоб
скорость реакции была высокая, и химический
процесс шёл быстро?
Нет не всегда! Чтобы скорость реакции понизить
существуют вещества, действия которых обратно
действию катализаторов, их называют
ингибиторами (пример ингибиторов прошу найти в
доп. литературе дома)

IV. Рефлексия

Мы вместе с вами отлично поработали сегодня на
уроке! Похвалим каждый себя, какие мы молодцы,
сколько проблемных ситуаций мы разрешили.
– Прошёл ли для вас урок даром? Полезен ли он был
для вас? Узнали вы для себя, что вам пригодиться в
жизни? (учащиеся высказывают своe мнениe).
Перед вами лежат карточки. Определите, на
какой вы ступеньке по состоянию души
находитесь вы?

V. Домашнее задание

– Выберите себе каждый соответственно вашему
состоянию души домашнее задание.

Задания дифференцированные в трех коробках
разного цвета (Приложение):

в красной – проблемные;
в синей – игровые, творческие;
в зеленой – традиционные.

VI. Теперь о том, чем мы будем
заниматься на последующих уроках: разберём
головоломки, которые вы решали дома и объясним,
что там зашифровано.

Головоломка – ребус.

Пояснение к головоломке: Федоренко Костя –
местный житель, по прозвищу блондин. Зашифрованное
словосочетание «Принцип Ле Шателье»,
эти слова вам пока ни о чём не говорят, но об
этом мы узнаем на следующем уроке.

Следующий: