Урок химии для 11 класса по теме: «Обратимость химической реакции, химическое равновесие»

Автор: Иванова Татьяна Васильевна

Организация: МБОУ СОШ № 2

Населенный пункт: г.Батайск

Цели урока

Образовательные:

- сформировать чёткое понимание различия между обратимыми и необратимыми реакциями, уметь приводить примеры и обосновывать отнесённость реакции к тому или иному типу;

- раскрыть понятие химического равновесия как динамического состояния: скорости прямой и обратной реакций равны, концентрации веществ постоянны, но реакции не прекращаются;

- познакомить с принципом Ле Шателье и научить прогнозировать направление смещения равновесия при изменении температуры, давления (для газофазных систем) и концентрации веществ;

- ввести понятие константы равновесия , показать её физический смысл и связь с выходом реакции;

- отработать применение теории на примерах промышленных процессов (синтез аммиака, производство серной кислоты и т. П.) и на расчётных задачах.

Развивающие:

- развивать логическое мышление через анализ факторов влияния и построение причинно-следственных связей («изменение условия → изменение скорости → смещение равновесия»);

- формировать исследовательские навыки при интерпретации результатов демонстрационных опытов и мысленного эксперимента;

- совершенствовать вычислительные навыки при работе с выражениями для константы равновесия и решении задач.

Воспитательные:

- показать практическую значимость темы: управление химическими процессами в промышленности, экологический аспект (минимизация побочных продуктов, энергосбережение);

- способствовать формированию научного мировоззрения через понимание обратимости и динамического равновесия как фундаментальных свойств химических систем.

 

Задачи:

Систематизировать и углубить знания обучающихся об обратимых и необратимых химических реакциях, химическом равновесии как динамическом состоянии реагирующей смеси.

Знать:

-факторы, влияющие на смещение химического равновесия;

-определение принципа Ле Шателье.

Уметь:

- объяснять на конкретных примерах способы смещения химического равновесия, применяя принцип Ле Шателье.

 

Тип урока: комбинированный урок (с элементами изучения нового материала и первичного закрепления): включает объяснение теории, моделирование процессов, решение типовых задач и обсуждение примеров из промышленности. Такой формат оптимален для темы, где важно соединить понимание динамического характера равновесия с умением применять принцип Ле Шателье и работать с константой равновесия — в том числе в задачах формата ЕГЭ.

 

Планируемые результаты

Предметные:

- учащиеся различают обратимые и необратимые реакции, приводят примеры и аргументируют выбор;

- понимают, что химическое равновесие — динамическое: скорости прямой и обратной реакции равны, макроскопические параметры постоянны, реакции продолжаются;

- применяют принцип Ле Шателье для прогнозирования смещения равновесия при изменении концентрации, температуры и давления;

- решают типовые задачи: определение направления смещения равновесия, расчёт равновесных концентраций, интерпретация и оценка выхода реакции.

Метапредметные:

- регулятивные: планируют действия при решении многошаговых задач, проверяют соответствие результата условию, корректируют ход решения;

- познавательные: анализируют условия задачи, выделяют ключевые факторы влияния, сравнивают разные типы систем (гомогенные/гетерогенные), обобщают закономерности;

- коммуникативные: аргументированно отвечают на вопросы, участвуют в обсуждении демонстраций и спорных случаев, формулируют выводы и объясняют их одноклассникам.

Личностные:

- проявляют познавательную активность и интерес к применению химии в реальной жизни;

- осознают важность научного подхода и точности формулировок при описании химических процессов;

- развивают критическое мышление, проверяя правдоподобность выводов (например, влияние катализатора: он не смещает равновесие, а только ускоряет его достижение).

 

Оборудование урока:

1. Карточки-тексты 20 карточек с уравнениями обратимых химических реакций
2. Инструкция для работы в группе
3. 3 карточки – задания
4. Карточки-задания

 

Ход урока

1. Организационный момент. Деление на группы
2. Актуализация знаний, сообщение темы и цели урока
3. Работа в группах

Каждый ученик получает карточку, содержащую небольшой по объему текст, который состоит из 5 смысловых частей. Ознакомившись с этим текстом ученик выбирает дну из частей текста для детальной проработки.

Понятие обратимости химической реакции

Реакции, протекающие одновременно в двух взаимно противоположных направлениях, называются обратимыми.

nA + mB ↔ pC + qD.

Реакция, протекающая в направлении слева направо, называется прямой →

Реакция, протекающая в направлении справа налево, называется обратной ←

В ходе обратимой реакции скорость прямой реакции уменьшается, т.к. концентрация продуктов реакции возрастает. В конце концов, наступает такой момент, когда скорости прямой и обратной реакции окажутся одинаковыми.

Vпр. = Vобр. – это условие химического равновесия.

Химическое равновесие не означает состояние покоя. Прямая и обратная реакции протекают, но с равной скоростью. Поэтому оно называется подвижным (динамическим) равновесием.

Состояние равновесия можно нарушить, изменяя условия протекания реакций.

Условия смещения равновесия.

Направление сдвига химического равновесия определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие, то в системе произойдет смещение равновесия, которое ослабит эффект внешнего воздействия.

На смещение химического равновесия оказывают влияние следующие факторы: температура, концентрация, давление.

Температура

Изменение температуры будет только тогда оказывать влияние на смещение равновесия, если химическая реакция протекает с тепловым эффектом, т.е. в ходе реакции тепло либо выделяется (экзотермическая реакция), либо поглощается (эндотермическая реакция).

nA + mB ↔ pC + qD + Q – экзотермическая реакция.

nA + mB ↔ pC + qD – Q – эндотермическая реакция.

Экзотермическая реакция	Эндотермическая реакция
понижение to → nA + mB ↔ pC + qD + Q повышение to ←	понижение to ← nA + mB ↔ pC + qD – Q повышение to →

Концентрация

nA + mB ↔ pC + qD

→повышение концентрации веществ А и В, либо понижение СD
←повышение концентрации C и D, либо понижение А и В.

Давление

Влияет на смещение равновесия, если в реакции участвуют газы и реакция протекает с изменением объема газовой смеси.

Например, для реакции 2А_(г) + 4В_(г) ↔ 3D_(г), которая протекает с уменьшением объема газовой смеси (в реакцию вступает 2 + 4 = 6 объемов, а получается всего 3. Смотри на коэффициенты), при увеличении давления равновесие сместится в сторону прямой реакции (→), а при уменьшении давления – в сторону обратной реакции (←).

Изучив содержание текста, ученики создают группы нового состава таким образом, чтобы в каждой новой группе собрались те, кто изучал содержание одной и той же части. Таких групп должно быть 3 (по количеству смысловых частей текста).

Задание для групп. В течение пяти минут подготовить сообщение для остальных учащихся, проиллюстрировав его схемами, рисунками или инсценировками.

Затем следует представление групп

После того, как представили результаты работы группы все группы, их участники вновь возвращаются в свои первоначальные группы и получают задания:

 

Распределить карточки с уравнениями обратимых химических реакций в таблице .

 

На смещение химического равновесия вправо влияет
Понижение температуры	Повышение температуры	Понижение давления	Повышение давления

 

 

1. Каждая группа получает карточку-задание

Даны уравнения обратимых химических реакций (одинаковые для всех групп).

 

Представители группы представляют результат работы. Обсуждение результатов работы групп.

1. Итог урока

Домашнее задание п.14, упр. 1-5, стр. 147, портфолио по теме «Обратимость химических реакций» (карточку с домашним заданием получает каждый ученик).

Портфолио – портфель достижений по теме «Обратимость химических реакций»

Разделы портфолио:

1. Я знаю
2. Я понимаю
3. Я могу объяснить
4. Я не понимаю