Тема: Уравнения химических реакций. Закон сохранения массы веществ .
Цель : Сформировать понятие об уравнениях химических реакций как об условной записи, отражающей превращения веществ. Научить составлять уравнения реакций на основе закона сохранения массы вещества М. В. Ломоносова.
Задачи:
Образовательные:
Продолжить изучение физических и химических явлений с введением понятия «химическая реакция»,
Ввести понятие «химическое уравнение»,
Начать формировать умение составлять уравнения химических реакций.
Развивающие:
продолжить развивать творческий потенциал личности учащихся через создание ситуации проблемного обучения, наблюдения, проведения опытов химических реакций
Воспитательная:
воспитывать бережное отношение к своему здоровью, умение работать парами.
Тип урока : комбинированный.
Методы : словесные, наглядные, практические.
Оборудование: карточки с заданием, лист самооценки учащегося. рисунки.
компьютер, проектор, ИД, презентация.
Бенгальский огонь, мел с кислотой, спички подставка с пробирками.
План урока.
2. Актуализация знаний учащихся.
3. Подготовка к восприятию нового материала.
4. Изучение нового материала.
5. Закрепление.
6. Задание на дом.
7. Рефлексия.
Ход урока.
1. Организационный момент.
2.Актуализация знаний учащихся.
Фронтальный опрос.
Какие явления называются физическими?
Какие явления называются химическими?
Какие признаки химических реакций вы знаете?
Какие условия необходимо создать, чтобы началась химическая реакция?
Задание1 .
А теперь, попробуйте догадаться, о каких явлениях в этих стихах идет речь.
Презентация.
Задание 2 .
Установить соответствие.
Работа на ИД.
Дифференцированный письменный опрос.
3.Подготовка к восприятию нового материала.
Демонстрация. Горение бенгальского огня.
1. Что происходит с магнием, который составляет основу бенгальского огня?
2. Что явилось основной причиной такого явления?
3. Попробуйте схематично изобразить химическую реакцию, которую вы наблюдали в этом опыте.
Mg + воздух = другое вещество.
По каким признакам определили, что произошла химическая реакция?
(по признакам реакции: запах, изменение окраски)
4. Изучение нового материала.
Химическую реакцию можно записывать с помощью химического уравнения.
Вспомнит понятие уравнение из курса математики.
Данную реакцию горения магния можно записать с помощью следующего уравнения.
2Mg + O 2 = 2 MgO
Попытайтесь дать определение «химического уравнения», глядя на уту запись.
Химическое уравнение – это условная запись химической реакции с помощью химических знаков и коэффициентов.
В левой части химического уравнения записывают формулы веществ, вступивших в реакцию, а в правой – формулы веществ, образующихся в результате реакции.
Вещества, вступающие в реакцию называются реагентами.
Вещества, образующиеся в результате реакции, называются продуктами.
Химические уравнения записывают на осноыве «Закона сохранения массы вещества», открытого М.В. Ломоносовым в 1756 году.
Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате ее.
Материальными носителями массы веществ являются атомы химических элементов, т.к. они при химических реакциях не образуются и не разрушаются, а происходит их перегруппировка, то становится очевидным справедливость этого закона.
Число атомов одного элемента в левой части уравнения должно быть равно числу атомов этого элемента в правой части уравнения.
Уравнивают число атомов с помощью коэффициентов.
Вспомните, что такое коэффициент и индекс.
Опыт. Получение углекислого газа
В пробирку положим кусочек мела, нальем 1-2 мл раствора соляной кислоты. Что мы наблюдаем? Что происходит? Каковы признаки этих реакций?
Составим с помощью химических формул схему наблюдаемого превращения:
СаСО 3 + HCl→ СаСl 2 + Н 2 О + CO 2
реагенты продукты
Уравняем левую и правую части уравнения с помощью коэффициентов.
CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + H2 O + CO2
Для составления химических уравнений необходимо соблюдать ряд последовательных действий.
Работа с раздаточным материалом.
Алгоритм составления химического уравнения.
Порядок выполнения операций
пример
1. Определить число атомов каждого элемента в левой и правой частях схемы реакции
А1 + О 2 → А1 2 О 3
А1-1 атом А1-2 атома
О-2 атома 0-3 атома
2. Среди элементов с разным числом атомов в левой и правой частях схемы выбрать тот, число атомов которого больше
О-2 атома слева
О-3 атома справа
3. Найти наименьшее общее кратное (НОК) числа атомов этого элемента в левой части уравнения и числа атомов этого элемента в правой части уравнения
4. Разделить НОК на число атомов этого элемента в левой части уравнения, получить коэффициент для левой части уравнения
6:2 = 3
Аl + ЗО 2 → Аl 2 О 3
5. Разделить НОК на число атомов этого элемента в правой части уравнения, получить коэффициент для правой части уравнения
6:3 = 2
А1 + ЗО 2 → 2А1 2 О 3
6. Если выставленный коэффициент изменил число атомов еще какого-либо элемента, то действия 3, 4, 5 повторить еще раз.
А1 + ЗО 2 → 2А1 2 О 3
А1 - 1 атом А1 - 4 атома
4А1 + ЗО 2 → 2А1 2 О 3
Выполняем упражнения 1. Расставить коэффициенты в уравнениях следующих реакций.
1.Al + S → A 1 2 S 3 ;
2. A1 + С → A1 4 C 3 ;
3. С + H 2 → CH 4
4. Mg + N 2 → Mg 3 N 2 ;
5. Fe + O 2 → Fe 3 O 4 ;
6. Ag + S → Ag 2 S;
7.Si + C 1 2 → SiCl 4
5. Закрепление.
1. Составить уравнение реакции.
Фосфор + Кислород = оксид фосфора (Р 2 О 5 )
Работает на доске один сильный ученик.
2. Расставить коэффициенты.
Н 2 + С1 2 → НС1;
N 2 + O 2 → NO ;
СО 2 + С → СО;
HI → Н 2 + 1 2 ;
Mg + НС1 → MgCl 2 + Н 2 ;
6. Задание на дом : § 15,16 , упр. 4,6 (пис.). стр. 38-39
7. Рефлексия.
Оцени свою деятельность на уроке в соответствии с описанными критериями самооценки
Лист самооценки учащегося.
Критерии самооценки.
1. Работал увлеченно. Узнал много нового. Многому научился.
2. Работал с интересом. Узнал что-то новое. Чему- то научился. Остались вопросы.
3. Работал, потому что задано. Узнал кое-что новое. Ничему не научился.
4. Делал вид, что работал. Ничего не узнал.
План-конспект урока по химии. Тема: «Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения». 8 класс.
учитель химии Резцова Т. Н.
Эпиграф: «Доводы, до которых человек додумался сам, обычно убеждают его больше, нежели те, которые пришли в голову другим».
Цели урока:
Образовательные –
Рассмотреть закон сохранения массы веществ.
Раскрыть роль ученых-химиков (Р. Бойль, М.В. Ломоносов, А. Лавуазье) в открытии этого закона.
Объяснить значение закона сохранения массы веществ в химии как одной из форм научных знаний о природе.
Ввести понятие «химическое уравнение», как подтверждение закона сохранения массы веществ.
Начать формировать умения составлять уравнения химических реакций.
Развивающие –
Развивать навыки работы с лабораторным оборудованием и реактивами, соблюдая правила техники безопасности.
Способствовать развитию умений наблюдать, логически рассуждать, делать выводы.
Создавать условия для развития познавательного интереса.
Воспитательные –
Воспитывать культуру общения в коллективе, умение работать в паре и в группе.
Воспитывать наблюдательность, аккуратность, организованность
Тип урока – урок формирования знаний, умений, навыков с элементами проблемного обучения.
Форма организации учебной деятельности – сочетание фронтальной, индивидуальной и работы в группе.
Оборудование и средства обучения:
Компьютер;
Экран;
Мультимедийный проектор;
Презентация;
Рудзитис Г. Е. Химия. Неорганическая химия. 8 класс.
На столах у детей – номера групп, рабочие листы, карточка-консультант, задания для групповой работы.
Ход урока
I. Организация деятельности учащихся.
Подготовка учащихся к работе на уроке.
При входе в кабинет, ребята получают карточку с номером группы и занимают место в своей группе. Учитель приветствует детей.
II. Актуализация опорных знаний учащихся
Активизировать ранее изученные понятия «физические и химические явления, химическая реакция», разграничить эти понятия, чтобы подготовить учащихся к восприятию нового материала. Определить цели и задачи урока.
Совсем недавно вы начали открывать для себя новую науку – химию. Давайте вспомним вместе, что такое химия? (Химия – наука о веществах и их превращении). Вокруг нас постоянно происходят превращения, изменения, которые мы называем явлениями. На прошлых уроках вы изучали физические и химические явления. Что такое физическое явление? (Физическое явление, это явление, которое сопровождается изменением формы или агрегатного состояния вещества). Что такое химическое явление? (Химическое явление – превращение одних веществ в другие).
Предлагаю вам прочесть этюд. Обратите внимание на то, какие физические и химические явления упоминаются в этюде?
Зима На улице стужа. Воет ветер, словно голодный зверь. Мороз-художник изобразил на оконном стекле причудливые узоры. А в избе тепло! Жарко горят поленья дров в печи. Вскипел самовар. Пора за стол. А на столе и соленья, и варенья: квашеная капуста, моченые яблочки, из вчерашнего молока поспела простокваша.
Назовите физические и химические явления, которые упоминаются в этюде. Аргументируйте свой ответ. Как мы называем химические явления?
Практические задачи (групповая работа).
Сейчас я предлагаю вам, ребята решить практическую задачу. Но прежде, вспомним правила техники безопасности.
(Учащиеся проговаривают правила Т.Б)
У каждой группы – свое задание. Ваша задача, проделав опыт ответить на вопрос – С каким явлением вы столкнулись? И объяснить, почему вы так считаете?
1 группа.
Истолочь в керамической ступке кусочек мела.
Наблюдения ________________
В стакан с содой добавить раствор столового уксуса
Наблюдения _____________
Вывод ________________________ (какое явление и почему?)
2 группа
Медную проволоку изогните в виде спирали.
Наблюдения _________________
Вывод ________________________ (какое явление и почему?)
В стакан с раствором питьевой соды опустить полоску индикаторной бумаги
Наблюдения _____________
Вывод ________________________ (какое явление и почему?)
По окончании решения практической задачи представитель от каждой группы озвучивает задание, наблюдение и вывод
III. Изучение нового материала.
Определить цели и задачи урока, познакомить учащихся с открытием закона сохранения массы, его формулировкой и значением.
Все явления, происходящие вокруг нас, все объекты живой и неживой природы существуют по законам, которые вам предстоит узнать и постичь. Мир и природа едины, поэтому существуют законы, общие для всех наук. Одним из таких законов является закон сохранения массы веществ.
Я предлагаю Вам следующий план изучения нашей темы:
Нам предстоит:
Познакомится с трудами великих ученых Роберта Бойля, Михайло Васильевича Ломоносова, Антуана Лорана Лавуазье.
Совершить научное открытие!
Посетить виртуальную «Экспериментальную мастерскую».
Прикоснуться к искусству тайнописи химических реакций!!!
Сегодня мы совершим научное открытие, а для этого перенесемся в 18-й век в лабораторию великого русского ученого М.В. Ломоносова. Ученый занят. М.В. пытается понять, что происходит с массой веществ, вступающих в химические реакции. В течение тысячелетий люди верили в то, что вещество может бесследно исчезать, а также возникать из ничего. О природе материи задумывались философы древней Греции: Эмпедокл, Демокрит, Аристотель, Эпикур, более современные ученые, такие как Роберт Бойль. Бойль проделал множество опытов по прокаливанию металлов, и всякий раз масса окалины оказывалась больше массы прокаливаемого металла. Вот что записал учёный после одного из своих опытов в 1673 году:
«После двух часов нагревания был открыт запаянный кончик реторты, причём в неё ворвался с шумом наружный воздух. По нашему наблюдению при этой операции была значительная прибыль в весе …»
Ломоносов внимательно изучил труды ученого Роберта Бойля, который считал, что масса веществ в результате химических реакций изменяется.
Но ученые, на то и ученые, что они ничего не принимают на веру, все подвергают сомнению и проверке. С 1748 по 1756 гг. Ломоносов проделал огромную работу. Он, в отличии от Р. Бойля, прокаливал металлы не на открытом воздухе, а в запаянных ретортах, взвешивая их до и после реакции. Ломоносов доказал, что масса веществ до и после реакции остается неизменной. Результаты своих опытов в 1748 году Ломоносов сформулировал в виде закона:
«Все перемены в натуре случающиеся, такого суть состояния, что, сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому».
Я вижу, вам не совсем понятна такая формулировка. На современный лад закон звучит так:
«Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ».
Проверим данное утверждение:
Видеофрагмент. Посмотрим видеофрагмент, подтверждающий закон сохранения массы.
IV. Этап проверки понимания учащимися новых знаний.
Установить усвоили или нет учащиеся знания .
Работа в группах. А сейчас я предлагаю Вам небольшие задачи. Обсудите их в группах и через минуту докажите справедливость закона сохранения массы.
1 группа
Масса золы, полученной при сжигании дров гораздо меньше массы исходных веществ. Объясните, не противоречит ли этот факт закону сохранения массы веществ?
При сжигании дров органические вещества, входящие в состав дерева превращаются в водяной пар и углекислый газ.
2 группа
Горящая свеча тает, оставляя лишь маленькую лужицу парафина. Объясните, не противоречит ли это закону сохранения массы веществ.
Дополнительная информация!
При горении парафина образуются летучие водяные пары и углекислый газ.
(Ребята работают в группах, затем зачитывают и комментируют задания)
При каких условиях выполняется закон сохранения массы?
(Учащиеся делают вывод, что закон выполняется только в условиях замкнутой системы).
Все химические процессы, происходящие в природе, подчиняются закону сохранения массы веществ, поэтому он является единым законом природы. В результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка. Так как число атомов до и после реакции остается неизменным, то общая масса тоже не изменяется.
Видеофрагмент. Анимация.
Для записи химической реакции применяют химическое уравнение.
Где вы встречались с уравнениями? В чем заключается смысл математического уравнения? - Равенство двух выражений, содержащее переменную. (Учащиеся говорят о том, что в уравнении правая часть равна левой части, но в математике части уравнения можно менять местами, а в химии нет).
Химическое уравнение – условная запись химической реакции с помощью химических формул и коэффициентов.
Видеофрагмент. Я предлагаю Вам посмотреть реакцию горения магния. А теперь запишем данную реакцию в виде уравнения:
Реагенты - Продукты
2Mg + O 2 = 2MgO
Выпишем относительные молекулярные массы веществ:
24 + 32 = 40
Закон сохранения массы не выполняется. Почему? В чем загадка? Как решить эту проблему? Как превратить данную запись в уравнение (т.е. сделать так, чтобы справа и слева было одинаковое число атомов) - Эту проблему попытайтесь решить дома. А поможет вам в этом учебник
V. Домашнее задание.
§14,15, стр. 47, №1- 4 (письменно)
VI. Рефлексия.
Дать возможность детям оценить свои ощущения к концу урока.
Пословицы и поговорки:
Терпение и труд всё перетрут.
Тяжело в учении – легко в бою.
Плох тот солдат, который не мечтает стать генералом.
Человек должен верить, что непонятное можно понять: иначе он не стал бы размышлять о нём.
Единственный путь, ведущий к знанию, – это деятельность.
Какое выражение соответствует вашему эмоциональному состоянию в конце урока?
VII. Итог урока – выставление оценок.
Урок №14. Закон сохранения массы вещества. Химические уравнения
Закон сохранения массы веществ
Проблемный вопрос: изменится ли масса реагирующих веществ по сравнению с массой продуктов реакции?
Чтобы ответить на данный вопрос пронаблюдайте за следующим экспериментом
Видео-эксперимент: .
Описание эксперимента: В коническую колбу помесите 2 грамма измельченной меди. Плотно закройте колбу пробкой и взвесьте. Запомните массу колбы. Осторожно нагревайте колбу в течение 5 минут и наблюдайте за происходящими изменениями. Прекратите нагревание, и когда колба охладится, взвесьте её. Сравните массу колбы до нагревания с массой колбы после нагревания.
Вывод: Масса колбы после нагревания не изменилась.
Пронаблюдаем за другими видео-экспериментами:
Вывод: Масса веществ до и после реакции не изменилась.
Формулировка закона сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ.
С точки зрения атомно-молекулярного учения этот закон объясняется тем, что при химических реакциях общее количество атомов не изменяется, а происходит лишь их перегруппировка.
Закон сохранения массы веществ является основным законом химии, все расчеты по химическим реакциям производятся на его основе. Именно с открытием этого закона связывают возникновение современной химии как точной науки.
Закон сохранения массы был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году русским ученым М.В. Ломоносовым.
Французский учёный Антуан Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и ртуть) в запаянных сосудах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.
Химические уравнения
Закон сохранения массы веществ применяется при составлении уравнений химических реакций.
Химическое уравнение – это условная запись химической реакции посредством химических формул и коэффициентов.
Посмотрим видео - эксперимент : .
В результате химического взаимодействия серы и железа получено вещество – сульфид железа (II ) – оно отличается от исходной смеси. Ни железо, ни сера не могут быть визуально обнаружены в нем. Невозможно их разделить и с помощью магнита. Произошло химическое превращение.
Исходные вещества, принимающие участие в химических реакциях называются реагентами.
Новые вещества, образующиеся в результате химической реакции называются продуктами.
Запишем протекающую реакцию в виде уравнения химической реакции:
Fe + S = FeS
Алгоритм составления уравнения химической реакции
Составим уравнение химической реакции взаимодействия фосфора и кислорода
1. В левой части уравнения записываем химические формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию). Помните! Молекулы большинства простых газообразных веществ двухатомны – H 2 ; N 2 ; O 2 ; F 2 ; Cl 2 ; Br 2 ; I 2 . Между реагентами ставим знак «+», а затем стрелку:
P + O 2 →
2. В правой части (после стрелки) пишем химическую формулу продукта (вещества, образующегося при взаимодействии). Помните! Химические формулы необходимо составлять, используя валентности атомов химических элементов:
P + O 2 → P 2 O 5
3. Согласно закону сохранения массы веществ число атомов до и после реакции должно быть одинаковым. Это достигается путём расстановки коэффициентов перед химическими формулами реагентов и продуктов химической реакции.
Вначале уравнивают число атомов, которых в реагирующих веществах (продуктах) содержится больше.
В данном случае это атомы кислорода.
Находим наименьшее общее кратное чисел атомов кислорода в левой и правой частях уравнения. Наименьшее кратное для атомов натрия –10:
Находим коэффициенты путём деления наименьшего кратного на число атомов данного вида, полученные цифры ставим в уравнение реакции:
Закон сохранения массы вещества не выполнен, так как число атомов фосфора в реагентах и продуктах реакции не равно, поступаем аналогично ситуации с кислородом:
Получаем окончательный вид уравнения химической реакции. Стрелку заменяем на знак равенства. Закон сохранения массы вещества выполнен:
4 P + 5O 2 = 2P 2 O 5
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
№1.
Преобразуйте следующие схемы в уравнения химических реакций расставив необходимые коэффициенты и заменив стрелки на знак равенства:
Zn + O 2 → ZnO
Fe + Cl 2 → FeCl 3
Mg + HCl → MgCl 2 + H 2
Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + H 2 O
HNO 3 → H 2 O+NO 2 +O 2
CaO+H 2 O→ Ca(OH) 2
H 2 +Cl 2 → HCl
KClO 3 → KClO 4 +KCl
Fe(OH) 2 +H 2 O+O 2 → Fe(OH) 3
KBr + Cl 2 → KCl + Br 2
№2.
Используя алгоритм составления уравнений химических реакций, составьте уравнения реакций взаимодействия между следующими парами веществ:
1) Na и O
2
2) Na и Cl
2
3) Al и S
Цели урока:
- Опытным путём доказать и сформулировать закон сохранения массы веществ.
- Дать понятие о химическом уравнении как об условной записи химической реакции с помощью химических формул.
Тип урока: комбинированный
Оборудование: весы, химические стаканы, ступка с пестиком, фарфоровая чашка, спиртовка, спички, магнит.
Реактивы: парафин, растворы CuSO 4 , NaOH, HCl, фенолфталеин, порошки железа и серы.
Ход урока.
I. Организационный этап.
II. Постановка цели. Сообщение темы и цели урока.
III. Проверка домашнего задания.
Вопросы для повторения:
1. Чем отличаются физические явления от химических?
2. Какие области применения физических явлений вы знаете?
3. По каким признакам можно судить о том, что прошла химическая реакция?
4. Что такое экзо- и эндотермические реакции? Какие условия необходимы для их протекания?
5. Учащиеся сообщают результаты домашнего эксперимента (№ 1,2 после §26)
Задание. Найди соответствие
1 вариант - химические явления, 2 вариант – физические:
- Плавление парафина
- Гниение растительных остатков
- Ковка металла
- Горение спирта
- Прокисание фруктового сока
- Растворение сахара в воде
- Почернение медной проволоки при прокаливании
- Замерзание воды
- Прокисание молока
- Образование инея
IV. Введение знаний.
1. Закон сохранения массы веществ.
Проблемный вопрос: изменится ли масса реагирующих веществ по сравнению с массой продуктов реакции.
Демонстрационные опыты:
Учитель ставит на чашу весов два стаканчика:
а) один со свежеосаждённым Cu(OH) 2 , другой с раствором HCl; взвешивает их, сливает растворы в один стаканчик, другой ставит рядом, и ребята отмечают, что равновесие весов не нарушилось, хотя реакция прошла, о чём свидетельствует растворение осадка;
б) аналогично и проводится и реакция нейтрализации – к окрашенной фенолфталеином щёлочи приливается избыток кислоты из другого стаканчика.
Видеоэксперимент: Нагревание меди.
Описание эксперимента: В коническую колбу помесите 2 грамма измельченной меди. Плотно закройте колбу пробкой и взвесьте. Запомните массу колбы. Осторожно нагревайте колбу в течение 5 минут и наблюдайте за происходящими изменениями. Прекратите нагревание, и когда колба охладится, взвесьте её. Сравните массу колбы до нагревания с массой колбы после нагревания.
Вывод: Масса колбы после нагревания не изменилась.
Формулировка закона сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ (учащиеся записывают формулировку в тетрадь).
Закон сохранения массы был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году русским ученым М.В. Ломоносовым.
Французский учёный Антуан Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и ртуть) в запаянных сосудах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.
2. Химические уравнения.
Демонстрационный эксперимент: Нагревание смеси железа и серы.
Описание эксперимента: В ступке приготовьте смесь из 3,5 граммов Fe и 2 граммов S. Перенесите эту смесь в фарфоровую чашку и сильно нагрейте на пламени горелки, наблюдая за происходящими изменениями. Поднесите магнит к образовавшемуся веществу.
Полученное вещество – сульфид железа (II) – отличное от исходной смеси. Ни железо, ни сера не могут быть визуально обнаружены в нем. Невозможно их разделить и с помощью магнита. Произошло химическое превращение.
Исходные вещества, принимающие участие в химических реакциях называются реагентами.
Новые вещества, образующиеся в результате химической реакции называются продуктами.
Запишем протекающую реакцию в виде схемы:
железо + сера → сульфид железа (II)
Химическое уравнение – это условная запись химической реакции посредством химических формул.
Запишем протекающую реакцию в виде химического уравнения:
Fe + S → FeS
Правила составления химических уравнений
(презентация на экране).
1. В левой части уравнения записать формулы веществ, вступающих в реакцию (реагентов). Затем поставить стрелку.
а) N 2 + H 2 →
Б) Al(OH) 3 →
В) Mg + HCl →
Г) СaO + HNO 3 →
2. В правой части (после стрелки) записать формулы веществ, образующихся в результате реакции (продуктов). Все формулы составляются в соответствии со степенью окисления.
а) N 2 + H 2 → NH 3
Б) Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + H 2 O
В) Mg + HCl → MgCl 2 + H 2
Г) СaO + HNO 3 → Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O
3. Уравнение реакции составляется на основе закона сохранения массы веществ, т. е. слева и справа должно быть одинаковое число атомов. Это достигается расстановкой коэффициентов перед формулами веществ.
Алгоритм расстановки коэффициентов в уравнении химической реакции.
2. Определить, у какого элемента количество атомов меняется, найти Н.О.К.
3. Разделить Н.О.К. на индексы – получить коэффициенты. Поставить коэффициенты перед формулами.
5. Начинать лучше с атомов О или любого другого неметалла (если только О не находится в составе нескольких веществ).
А) N 2 + 3H 2 → 2NH 3 б) 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O
В) Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 г) СaO + 2HNO 3 → Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O
V. Домашнее задание. § 27 (до типов реакций); № 1 после §27
VI. Итог урока. Учащиеся формулируют выводы по уроку.
Тема урока: Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения
Образовательные задачи:
Повторить понятия о физических и химических явлениях, химических реакциях и их сути;
На основании демонстрационного эксперимента подвести учащихся к открытию закона сохранения массы веществ;
Используя видеофрагмент электронного приложения к учебнику, познакомить учащихся с исторической справкой открытия закона сохранения массы веществ;
Показать значение открытия закона в химии и для производства;
Развивающие задачи:
Способствовать развитию навыков самостоятельной и групповой работы;
Способствовать развитию познавательной активности учащихся на уроке через применение видеофрагментов электронного приложения;
Развивать логическое мышление учащихся для умения объяснять результаты демонстрационного эксперимента;
Развивать умение применять закон сохранения массы веществ для решения задач и составления уравнений реакций.
Воспитательные задачи:
Продолжать воспитание аккуратности у учащихся в оформлении записи при решении задач и написания уравнений реакций;
Способствовать формированию у учащихся умения выслушивать мнение других, владению различными формами устных выступлений, оценке разных точек зрения.
Воспитывать культуру умственного труда, диалектико-материалистическое восприятие мира.
Тип урока: Урок усвоения новых знаний.
Формы и методы: рассказ,беседа,самостоятельная работа, работа с учебником, наглядный, работа в группах.
Оборудование: ноутбук,мультимедийный проектор, интерактивная доска, электронное приложение, ПСХЭ, весы, прибор для демонстрации закона сохранения массы веществ.
Реактивы: Растворы сульфата натрия и хлорида бария.
Демонстрации: 1) взаимодействие хлорида бария и сульфата натрия на весах; 2) видеофрагменты электронного приложения к учебнику.
Ожидаемый результат:
Ученик:
даёт определение закону сохранения массы веществ, знает его суть;
расставляет коэффициенты в уравнениях химических реакций;
рассчитывает массу вещества (продукта или реагента), используя закон сохранения массы веществ.
ХОД УРОКА
I . Организация учащихся к уроку.
II . Актуализация опорных знаний. Мотивация учебной деятельности. Постановка проблемного вопроса.
1. Фронтальный опрос
«ИГРА – упражнение». Учитель перечисляет физические и химические явления. Учащиеся внимательно слушают. Если названо химическое явление, то они поднимают руку вверх. Ученик, ответивший не верно, даёт определение физического или химического явления и приводит дополнительно свой пример:
а) скисание молока;
б) брожение винограда;
в) таяние льда;
г) ржавление гвоздя;
д) плавление парафина;
е) испарение спирта;
ж) кипячение дистиллированной воды;
з) горение природного газа;
и) образование инея;
к) гниение мусора.
2. Беседа
Учитель: Вспомните опыт по горению серы при изучении темы «Физические и химические явления». Как мы записывали схему данной химической реакции? (ученик на доске записывает схему химической реакции при помощи химических формул S + O 2 SO 2 , в это время с классом фронтально проверяем механизм записи схемы химической реакции, который был отработан на том уроке).
Как называются исходные и конечные вещества в схеме реакции?
Что происходит с атомами серы и кислорода по окончании химической реакции, судя по её схеме?
3. Определение темы и цели урока, её значимости в химической науке.
Учитель: Сегодня на уроке перед нами стоит чрезвычайно ответственная миссия – открыть для себя один из важнейших законов природы, науки. Вы попробуете себя в роли теоретиков и частично практиков, решая несложные упражнения и задачи.
Через несколько минут вы самостоятельно сформулируете тему сегодняшнего урока.
Девизом нашего урока будут слова английского философа Ф. Бекона: «Истина – дочь времени, а не авторитета» . Будьте внимательными, так как в конце урока я попрошу вас объяснить, что понимал автор под этим высказыванием. А ещё вы должны дать ответ на ключевой вопрос: «Как химики познают мир веществ?».
Беседа
Учитель: Вернёмся снова к известной нам схеме химической реакции горения простого вещества серы. Как вы думаете: В чём суть химической реакции? (атомы Серы и Кислорода не исчезают, и новые атомы не появляются, а происходит их перегруппировка, в результате чего образуется новое вещество эс-О-два ). Итак, суть химической реакции – перегруппировка атомов элементов вследствие чего происходит образование новых веществ .
Учитель: Изменяется ли количество атомов до и после реакции? (число атомов элементов не изменяется).
Учитель: Изменяется ли масса атомов Серы и Кислорода до и после реакции? (масса атомов элементов Серы и Кислорода не изменяется).
Учитель: Так, изменяется ли общая масса веществ до и после реакции?
(масса веществ до и после реакции не изменяется).
Рассказ учителя
Такое наше теоретическое предположение, которое в науке называют Гипотезой . Гипотеза – это мысль, предположение, которое требует доказательства. Когда гипотеза подтверждается практически, экспериментально, тогда она стаёт Законом .
Определите тему нашего урока (учащиеся формулируют тему урока)
III . Изучение нового материала.
1. История открытия закона.
Рассказ с сопровождением видеофрагментов
Учитель: В 1676 году английский физик и химик Роберт Бойль провёл такой опыт: он взвесил запаянную реторту с порошком металла, длительное время нагревал её, потом охладил до комнатной температуры, вскрыл реторту и снова взвесил. Вес реторты с содержимым увеличился. На основании чего Р. Бойль делает вывод, что масса прокалённого металла увеличивается за счёт соединения металла с «огненной силой», которая проникает через стенки реторты (видеофрагмент 1 ). Такие частицы «огненной силы» в то время называли флогистонами . Существовала даже целая теория флогистона.
Однако, согласно наших теоретических рассуждений масса веществ до реакции и после реакции должна быть неизменной!
ТАК КТО ОШИБАЕТСЯ? Мы или Р. Бойль? Что нам остаётся сделать? Правильно! Провести собственный эксперимент!
Демонстрация. Перед проведением эксперимента уравновесим сосуд Ландоля (двухколенная пробирка) на технических весах. В одно колено наливаем бесцветный раствор хлорида бария, а другое – бесцветный раствор сульфата натрия. Наклонив пробирку, переливаем содержимое одного колена к содержимому другого, т.е. смешиваем прозрачные вещества. Наблюдаем образование белого осадка.
Учитель: О чём свидетельствует данный признак реакции?
(об образовании нового вещества).
Наблюдение: Равновесие весов не нарушается!
Вывод: Мы правы! Это уже ЗАКОН.
Учитель: Какую же ошибку допустил Р. Бойль? (ответы учащихся).
Учитель: Я вас всех поздравляю, мы открыли для себя один из важнейших законов природы о сохранении массы вещества во время протекания химических реакций.
Однако, до нас его открыл учёный с многогранным талантом, у которого тоже имелись сомнения относительно справедливости опытов
Р. Бойля (видеофрагмент 2 ).
Учитель: Как М.В. Ломоносов изменил опыт? Он провёл ряд опытов аналогичных тем, которые проводил Р. Бойль с прокаливанием металлов в ретортах. Он подметил, что если сосуд, содержащий металл, взвесить до и после прокаливания, не раскрывая её, то масса остаётся неизменной. Опыты М.В. Ломоносова опровергают опыты и выводы Р. Бойля.
Ломоносов называет свой закон – Закон сохранения массы веществ. Тот факт, что атомы имеют постоянную массу, и обусловливает сохранение массы вещества. Ломоносов писал: «Все перемены в Натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько же присовокупится к другому. Так, ежели где убудет материи, то умножится в другом месте...».
Это открытие было огромным прорывом в науке, толчком к её развитию, поскольку предположение Р. Бойля почти столетие господствовало в химии и тем самым сдерживало её развитие. Это мы к сути закона подошли просто…, а в науке открытия происходят достаточно не просто. Отсутствие точных приборов, знания о газах, неумение их взвешивать не давали возможности открыть этот закон природы.
2. Открытие А.Л. Лавуазье.
Лавуазье писал: «Масса никогда не образуется и не исчезает, а только переходит от одного вещества к другому». «Элементы не появляются и не исчезают, а происходит только их перегруппировка».
Учитель: А известны ли вам факты, которые являются исключением из этого закона? Например: после сгорания дров, их масса явно уменьшается по сравнению с изначальной. Так ли это? Ответ поясните (ответы учащихся). Нет!
Следствие из закона: «Ничто не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Наука не знает ни одного случая, когда бы во время каких-нибудь процессов этот закон нарушался».
3. Применение закона сохранения массы веществ, его значение.
в химическом производстве;
при составлении химических уравнений реакций;
в расчётах при решении задач;
открытие закона сохранения массы веществ способствовало даль-нейшему развитию химической науки, пониманию законов природы.
Учитель: Предлагаю проверить закон в действии на примере известной нам реакции горения серы и горения водорода.
S + O 2 = SO 2
32 32 64 Закон действует!
H 2 + O 2 = H 2 O
2 + 32 = 18Закон не действует!
Учитель: Поскольку атомы не исчезают и новые не образуются, то их количество согласно закону сохранения массы должно быть равным. Как этого можно добиться? Этого можно добиться, подбирая коэффициенты.
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O
4 + 32 = 36 Закон действует!
Учитель: Закон сохранения массы веществ применяется и для решения задач. Например: Какую массу серы необходимо сжечь в 4 г кислорода, чтобы получить 8 г оксида серы(IV)?
Дано: Решение:
m(O 2) = 4 г m(S) + m(O 2) = m(SO 2)
m(S) – ? m(S) = m(SO 2) – m(O 2) = 8 г – 4 г = 4 г
Ответ: m(S) = 4 г
IV . Закрепление полученных знаний.
Работа в парах
1. Расставьте коэффициенты в уравнениях химических реакций:
а) Na + С1 2 → NaС1 ; б) Аg + S → Аg 2 S ;
г) НgО → Нg + О 2 ; д) Na + О 2 → Nа 2 О.
2. Решите задачи:
а) При горении 24 кг угля образовалось 88 кг углекислого газа. Какая масса кислорода для этого потребуется?
б) Какую массу ртути можно получить разложением 8,68 г оксида ртути(II), если при этом выделилось 0,64 г кислорода?
Самостоятельная работа
1. Закончите предложения:
а) Закон сохранения массы веществ экспериментально подтвердили: _____________________________ и ______________________________ .
б) Современная формулировка закона сохранения массы веществ такая: __________________________________________________________________.
в) Закон сохранения массы веществ используют для составления _____________________________ и _______________________________.
г) Число атомов до реакции всегда должно равняться ______________________________________________________________.
д) Коэффициент всегда ставится ________________________________.
2. Сумма всех коэффициентов в уравнении химической реакции
Р + О 2 = Р 2 О 5 , равна:
а) 8 ; б) 9 ; в) 11 ; г) 6 .
V . Обобщение и систематизация полученных знаний.
Фронтальный опрос
Какую тему мы изучили сегодня на уроке?
Кем был открыл закон сохранения массы веществ?
Какое значение имеет закон сохранения массы веществ и где применяется?
Какое следствие вытекает из закона сохранения массы веществ?
В чём суть химической реакции?
Что называют коэффициентом и для чего его применяют в уравнениях химических реакций?
VI . Рефлексия.
Так какой смысл, по-вашему, мнению, вложил Ф. Бекон в выражение: «Истина – дочь времени, а не авторитета»?
Как химики познают мир веществ?
Сегодня на уроке…
узнал… понял… понравилось…
Научился… поможет… интересно…
VII . Инструктаж Д/з.
§ 20 , с.67 – 68, упр. 3, 4 , 5 , тестовые задания 1 , 2 .
Используя электронное приложение к учебнику, подготовьтесь к уроку.
VIII . Подведение итогов урока.
