Екзотермічні та ендотермічні реакції

Дата____/____/_____                  Клас  9             ПІБ вчителя Андрієвська Л. Г.

Урок № 26

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тема Екзотермічні та ендотермічні реакції.

Цілі:

-   Формування ключових компетентностей:

-   саморозвитку й самоосвіти — створення проблемних ситуацій, потреба вчитися і здобувати знання;

-   інформаційної — уміння здобувати й осмислювати знання.   вміння робити короткий раціональний запис, робити висновки та уза-гальнення.

-   Формування предметних компетентностей: повторити ознаки хімічних реакцій; сформувати уявлення про екзо - й ендотермічні реакції; розглянути поняття «внутрішня енергія» та «тепловий ефект реакції»; формувати основні компетентності: самоосвітню, саморозвитку, комунікативну, здоров’язберігаючу.

Обладнання: періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, таблиця розчинності, електрохімічний ряд напруг металів; магнієва стрічка, калійна чи натрієва селітра, шматочки сірки, порошок малахіту, купрум (ІІ) гідроксид, штатив із пробірками, нагрівальне обладнання, сірники, пробіркотримач.

Тип уроку:  вивчення нового матеріалу.

Девіз: Хімія – царина див, у ній приховане щастя людства.

Хід уроку

І.Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності

Бесіда.

1. Як називають реакції взаємодії речовин із киснем? (Горіння, окиснення.)

2. Яку хімічну реакцію людина використовує з давніх часів? (Горіння.)

3. Для чого прадавній людині потрібний був вогонь? (Обігріватися, готувати їжу.)

4. Назвіть умови, які необхідні для того, щоб розпочалася реакція горіння.

5. Що називають повільним окисненням?

6. У чому подібність та відмінність горіння та повільного окиснення?

Слово вчителя

Будь-яка хімічна реакція супроводжується виділенням або поглинанням енергії. Найчастіше енергія виділяється або поглинається у вигляді теплоти (рідше — у вигляді світлової або механічної енергії). Цю теплоту можна виміряти. Вона називається тепловим ефектом.

·          Повідомлення теми уроку.

·          Формулювання разом з учнями мети уроку.

·          Перевірка наявності в учнів виконаних письмових робіт. Обговорення запитань, що виявилися найбільш складними.

·          Завдання «Відновіть сторінки зошита».

До нас звернувся учень зі своєю проблемою: «Я знайшов старий зошит з хімії моєї сестри, який я порвав, коли був малим. Учитель завжди говорить, що зошити з хімії слід зберігати. А зараз мені потрібно відновити порвані сторінки. Хто мені допоможе?»

Закінчіть… та складіть… баланс.

…  ZnO + SO2

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

FeO + Al  …

Учитель пропонує учням відновити записи в зошиті та допомогти учневі — закінчити рівняння реакцій і скласти електронний баланс. Завдання учні виконують самостійно, а потім обговорюють результати роботи.

·                   Хімічний диктант (Роздатковий матеріал.)

 (Учні по ланцюжку відповідають на запитання.)

- Які типи хімічних реакцій ви знаєте?

- За якими ознаками класифікують хімічні реакції?

- Які реакції називаються реакціями сполучення?

- Що відбувається під час реакції розкладу?

- Які реакції називаються реакціями заміщення?

- Що відбувається під час реакцій обміну?

- Які типи хімічних реакцій включає класифікація за тепловим ефектом?

-Наведіть приклади реакцій, протікання яких вимагає нагрівання
реагентів.

- Наведіть приклади реакцій, у ході яких виділяється тепло.

ІІІ. Постановка завдань уроку.

1.  Тепловий ефект хімічної реакції.

Розповідь учителя.

Під час хімічних реакцій відбувається виділення чи поглинання теплоти. Звідки ж береться теплота й куди вона «зникає»?

«У хімічних реакціях руйнуються зв'язки між одними атомами й утворюються зв'язки між іншими».

У разі руйнування зв'язків енергія поглинається, під час утворення —виділяється. Але кількість енергії, поглинута під час руйнування зв'язків і виділена під час їхнього утворення, неоднакова. Якщо енергії виділяється більше, ніж поглинається, вона розсіюється у вигляді теплоти. Якщо енергії для розриву старих зв'язків необхідно більше, ніж для утворення нових, то протікання реакції вимагає додаткової кількості теплоти й нагрівання.

Теплота, що виділяється чи поглинається під час хімічної реакції, називається тепловим ефектом. Тепловий ефект реакції  — це різниця між вмістом енергії у вихідних речовинах і кінцевих продуктах реакції.

2.     Екзо - та ендотермічні реакції.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 Розповідь учителя.

Реакції, що йдуть з виділенням теплоти, називаються екзотермічними. При цьому вміст енергії в продуктах реакції буде меншим, ніж у вихідних речовинах. (+ Q)

                 Наскрізна змістова лінія   Екологічна безпека і сталий розвиток

Екзотерічні реакції лежать в основі одержання енергії у побуті (у вигляді тепла) та у промисловості. Горючими матеріалами є природний газ (метан), продукти переробки нафти і кам’яне вугілля. Природний газ – цінне паливо, за своєю теплотворною здатністю він перевищує всі відомі види палива( при спалюванні 1м³ газу виділяється до 54400кДж теплоти). Основний компонент, який згоряю – це метан СН₄, продукти згоряння вуглекислий газ та вода. Тому важливою особливістю газоподібного палива порівняно з рідким є менше забруднення довкілля продуктами горіння.

Перспективним напрямком у розвитку енергетики є використання водню як палива. Водень – висококалорійний газ, який може застосовуватись в авіації. Великою перевагою водню є те, що при його спалюванні утворюється лише пара води. Отже водень – екологічно чисте ідеальне паливо.

Завдання: напишіть рівняння реакцій згоряння метану та водню.

                                                     Наскрізна змістова лінія   Здоров’я і безпека

Повідомлення учня.

При використанні природного газу, до складу якого входить метан слід пам’ятати, що суміш газу з повітрям або киснем при підпалюванні у певному співвідношенні небезпечна. Для метану це співвідношення становить 1:2 (за рівнянням реакції) з киснем або 1:10 з повітрям. Тому при відчутті запаху газу слід повідомляти в газову службу.

У двигунах внутрішнього згоряння відбуваються реакції горіння вуглеводнів пентану, гексану. Коли не досить кисню може відбуватися неповне згоряння, в результаті чого утворюється карбон (ІІ) оксид (чадний газ), який не має запаху і людина його не відчуває. Тому приміщення слід провітрювати і тримати газові прилади справними. У вихлопних газах автомобілів завжди є невелика кількість (біля 5%) цього газу. Це повинні знати водії,  щоб запобігти нещасним випадкам при знаходженні у гаражі.

Розповідь учителя.

Реакції, що йдуть із поглинанням теплоти, називаються ендотермічними. При цьому в продуктах реакції енергії запасається більше, ніж було у вихідних реагентах.(- Q)

Оскільки тепловий ефект обчислюють відносно реакційної системи, то для екзотермічних реакцій, під час протікання яких теплота виділяється, тепловий ефект негативний (- ∆H). Для ендотермічних реакцій, коли теплота поглинається, тепловий ефект реакції буде позитивним (+∆H).

                                                    

 ІV. Робота над гіпотезами, висловленими учнями.

Завдання 1

Укажіть тип хімічних реакцій. Які з цих реакцій — екзотермічні?

1. а) 4KClO₃ → 3 KClO₄ + KCl;  ∆H = - 297кДж

    б) C₂H₄ + H₂ → C₂H₆;  ∆H = - 137,8кДж

    в) MnO₂ + 2C → Mn + 2CO; ∆H = + 293кДж

    г) 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O; ∆H = - 290кДж

2. a) H₂O+ C + 132 кДж→ CO+ H₂

     б) 2CO + O₂ → 2CO₂ + 282кДж

    в)N₂ + 3H₂  - 92 кДж →2NH₃

    г) H₂ + I₂→2HI - 52 кДж

3. а) 2HBr → H₂ + Br₂ – 70 кДж

     б) 2NO + O₂ →2NO +117,2 кДж

    в) CaCO₃→ CaO + CO₂ -158,2 кДж

    г) H₂+ O₂ → H₂O +578,2 кДж

4. а) CaCO₃→ CaO + CO₂ ; ∆H = + 178 кДж

    б)4P + 5O₂ →2P₂O₅; ∆H = -3010 кДж

    в) SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si; ∆H = -372кДж

    г)As₂O₃ + O₂ → As₂O₅; ∆H = -271кДж

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 2.

З наведених прикладів хімічних реакцій ендотермічними є :

а) горіння вугілля

б) розклад води під дією електричного струму

в) розклад малахіту

г) взаємодія магнію з киснем.

Завдання 3.

Укажіть тип хімічних реакцій (за знаком теплового ефекту):

N2 + O2 = 2NO – 90,4 кДж (Ендотермічна.)

CaCO3 = CaO + CO2 – 157 кДж (Ендотермічна.)

2NO + O2 = 2NO2 + 116 кДж (Екзотермічна.)

2CO + O2 = 2CO2; Q = –566 кДж (Екзотермічна.)

2HBr = Н2 + Вr2; Q = +72 кДж (Ендотермічна.)

V. Обговорення гіпотез . Загальний висновок.

   Рефлексія. Стратегія “Рюкзак”

Вирушаючи в похід, ми беремо із собою необхідні речі. Закінчуючи сьогоднішній урок, ми з вами теж повинні зібрати рюкзак, щоб узяти в дорогу знання, вміння – рецепти досягнутого успіху. Отже, збираємо рюкзак.

( Учні називають ключові поняття теми, наприклад тепловий ефект реакції, екзотермічна реакція, ендотермічна реакція, енергія і т. д.)

VІ.    Домашнє завдання.

ü Опрацювати параграф підручника

ü *Напишіть рівняння екзо - й ендотермічних  реакцій.

.

Список використаних джерел :

1. Хімія.7 - 9 класи – Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Хімія. 7-9 класи (оновлена), затверджена наказом МОН України від 07.06.2017 № 804. (http://mon.gov.ua/activity/education/zagalna-serednya/navchalni-programi-5-9-klas-2017.html)

2. Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів у системі загальної середньої освіти,— К.; Ірпінь, 2004,— 176 с.

3. Державний стандарт  Постанова Кабінету Міністрів України від 23 листопада 2011 року № 1392 «Про затвердження Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти».

4. П. П. Попель, Л. К. Крикля Хімія: Підруч. для 9 кл. загальноосвітніх навчальних закладів – Київ: ВЦ «Академія», 2017. – 240 с., іл.

5. Ярошенко О. Новицкая В. И. Задания и упражнения по химии: Учебное пособие для средних школ,— К.: Станица, 1997,— 180 с.

6. http://www.chem.asu.ru

7. http://www.nanoworld.org.ru