Eksperimentai su laikrodžiais. Ką jie nori žinoti?

Bespalviai tirpalai pirmiausia nusidažė viena ar kita spalva, ir tai įvyko iš karto, tarsi burtų keliu. stebuklinga lazdelė. Iš tiesų, cheminės reakcijos vyksta labai greitai ir, kaip taisyklė, prasideda iškart po reagentų sumaišymo. Tačiau yra šios taisyklės išimčių. Reakcijos mišinys kurį laiką gali išlikti bespalvis, o po to iš karto tapti spalvotas. Jei nori – per penkias sekundes, jei nori – per dešimt; patys galite nustatyti „cheminį laikrodį“ reikiamam laikui.

Paruoškite du sprendimus. Pirmojo sudėtis: 3,9 g kalio jodato KIO 3 litre vandens. Antrosios sudėtis: 1 g natrio sulfito Na 2 SO 3, 0,94 g koncentruotos sieros rūgšties (atsargiai!) ir šiek tiek - keli mililitrai krakmolo pastos - taip pat litrui vandens. Abu tirpalai yra bespalviai ir skaidrūs.

Išmatuokite 100 ml abiejų tirpalų ir greitai, geriausia maišydami, įpilkite antrąjį į pirmąjį. Patogiau eksperimentą atlikti kartu – leiskite draugui iškart pradėti skaičiuoti laiką naudodamas chronometrą ar laikrodį Su antra vertus. Po šešių iki aštuonių sekundžių ( tikslus laikas priklauso nuo temperatūros), skystis akimirksniu taps tamsiai mėlynas, beveik juodas.

Dabar dar kartą išmatuokite 100 ml antrojo tirpalo ir 50 ml pirmojo praskieskite vandeniu tiksliai du kartus. Turėdami chronometrą rankose pamatysite, kad laikas, praėjęs nuo tirpalų nusausinimo iki jų dėmės, taip pat padvigubės.

Galiausiai 100 ml antrojo tirpalo sumaišykite su 25 ml pirmojo, keturis kartus praskiesto vandeniu, t.y. iki 100 ml. „Cheminis laikrodis“ veiks keturis kartus ilgiau nei per pirmąjį eksperimentą.

Ši patirtis rodo vieną iš pagrindinių cheminiai dėsniai- masės veikimo dėsnis, pagal kurį reakcijos greitis yra proporcingas reaguojančių medžiagų koncentracijoms. Tačiau kyla klausimas: kodėl sprendimai nuspalvina akimirksniu po pauzės, o ne tolygiai ir palaipsniui, kaip reikėtų tikėtis?

Tirpale esanti sieros rūgštis išstumia jodato ir sulfito jonus iš jų druskų. Tokiu atveju tirpale susidaro vandenilio jodo rūgštis HI, tačiau ji ilgai negyvena ir iš karto sąveikauja su jodo rūgštimi HIO 3. Dėl to jis išsiskiria laisvo jodo. Tai suteikia spalvos reakciją su krakmolu.

Jei viskas vyktų būtent taip, tirpalas palaipsniui tamsėtų, kai išsiskiria jodas. Tačiau lygiagrečiai vyksta ir kitas procesas: sieros rūgštis H 2 SO 3 reaguoja su laisvu jodu ir vėl susidaro jodo rūgštis. Tai vyksta reakcija greičiau nei ankstesnis, o jodas, nespėjus nuspalvinti krakmolo, vėl sumažėja iki JO 3 - -.

Pasirodo, kad spalva išvis neturėtų pasirodyti? Atkreipkite dėmesį: reakcijos metu sieros rūgštis nuolat vartojama, o kai tik visa ji virsta sieros rūgštimi, niekas netrukdys jodui reaguoti su krakmolu. Tada tirpalas akimirksniu nuspalvins visą tūrį.

Atskiedę tirpalą perpus ir keturis kartus, sumažinote kalio jodato koncentraciją, o reakcijos greitis proporcingai sumažėjo.

Atrodo, kad paaiškinimas užtruko ilgiau nei pats laikrodžio eksperimentas...

Įtakojantys veiksniai
apie cheminės reakcijos greitį

„Cheminis laikrodis“ Pamoka-tyrimas

Porinė pamoka. Jis buvo atliktas 8 klasėje (pagal O.S. Gabrielyano programą), susipažinus su „cheminės reakcijos greičio“ sąvoka.

Pamokos tikslai ir uždaviniai.

Formuoti mokiniuose supratimą apie veiksnius, įtakojančius cheminių reakcijų greitį, atliekant savarankišką problemų paieškos veiklą pamokoje;

Organizuoti procedūrų meistriškumą mokslinę veiklą, V įskaitant, gerinti mokinių gebėjimą stebėti medžiagas ir su jomis vykstančius pokyčius;

Tobulinti mokinių gebėjimus dirbti su mokomąją medžiaga: suvokti ir pažymėti tekstą, išryškinti pagrindinius ir būtinus dalykus;

Toliau kurti reflektyvaus mąstymo kultūrą; tobulinti gebėjimą nuosekliai ir įtikinamai pateikti savo išvadas;

Tobulėti pažintinis susidomėjimasį pažinimo dalyką ir procesą, stiprinant jo praktinę orientaciją (modeliavimas mokslinius tyrimus klasėje).

Įranga ir reagentai. Kompiuteriai, multimedijos projektorius.

Demonstracinis eksperimentas: aštuoni demonstraciniai vamzdeliai stove, du graduoti cilindrai, chronometras; iš anksto paruošti tirpalai (1-as: KIO 3, 2-as: Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 + krakmolas), distiliuotas vanduo.

Grupė Nr. 1: dešimt mėgintuvėlių, stovas, stiklinė vandens, termometras, alkoholio lempa, degtukai, mentelė, chronometras; HCl, raudonųjų kraujo druskų tirpalas, geležies spaustukas, geležies milteliai, tokios pat koncentracijos H 2 SO 4 ir Na 2 S 2 O 3 tirpalai, H 2 O 2, MnO 2, atplaišos.

Grupė Nr. 2: du mėgintuvėliai, stovas, dvi kolbos (viena užpildyta deguonimi ir užkimšta kamščiu), degantis šaukštas, spiritinė lempa, degtukai, svarstyklės su svarmenimis, filtravimo popierius;

medžio anglies gabalas, H 2 O 2, stiklinė lazdelė su priklijuota MnO 2, skeveldra. Grupė Nr. 3:

aštuoni mėgintuvėliai, stovas, mentelė, du graduoti cilindrai, chronometras; tos pačios koncentracijos H 2 SO 4 ir Na 2 S 2 O 3 tirpalai, distiliuotas vanduo, H 2 O 2, MnO 2, atplaišos.

Grupė Nr. 4: šeši mėgintuvėliai, stovas, prietaisas cheminių reakcijų greičiui tirti, piltuvas, spiritinė lempa, degtukai, mentelė; HCl, CH 3 COOH, marmuras, marmuro drožlės, H 2 O 2, MnO 2, atplaišos.

5 grupė:šeši mėgintuvėliai, stovas, prietaisas cheminių reakcijų greičiui tirti, piltuvas, spiritinė lempa, degtukai, mentelė; HCl, cinko granulės, cinko dulkės, geležies gabaliukai, H 2 O 2, MnO 2, atplaišos. Ši pamoka turi tokią logiką: probleminis klausimas -> probleminis eksperimentas -> aptarimas ir prielaidų darymas -> problemos formulavimas > tyrimo temos apibrėžimas -> tyrimo tikslo apibrėžimas -> hipotezės iškėlimas -> tyrimo atlikimas -> rezultatų pateikimas > išaiškinimas

sudėtingus klausimus.
temos (darbas su tekstu) -> grįžimas prie problemos, hipotezės -> baigiamoji pamokos santrauka -> namų darbai.

Viso mokslo šaltinis yra patirtis

Yu Liebig

PAMOKOS EIGA

I. Motyvacijos ir orientacijos etapas Šio etapo tikslas: 1) problemos, kurią reikia išspręsti, išryškinimas, kalbėjimas (verbalizavimas) nuo jos formulavimo iki galimo

sprendimus , prielaidų, hipotezių formulavimas; 2) motyvacija švietėjiška veikla studentams per užtikrinant tiriamų problemų reikšmingumą, per

glaudus ryšys

mokymas su kiekvieno asmens specifine patirtimi. Mokytojas yra mokinių savarankiškų ugdymosi žinių organizatorius ir vienas iš informacijos šaltinių.). Mokytojas (pradeda pamoką probleminis klausimas

Ar žinote, kas yra cheminis laikrodis?

Galbūt ką nors apie juos matėte ar girdėjote. Jei ne, pabandykite atspėti, kaip jie gali būti išdėstyti. Kaip jie atrodo ir kaip veikia? Išreikškite visas prielaidas, kurias galite turėti.

Mokiniai išsako savo spėjimus.

Reagentai: 1-as tirpalas: 3,9 g kalio jodato (KIO 3) 1 litrui vandens, 2-asis: 1 g natrio sulfito (Na 2 SO 3), 0,94 g koncentruotos sieros rūgšties (atsargiai!), keli mililitrai krakmolo pastos 1 litrui vandens. Abu tirpalai yra bespalviai.

Iš anksto paruošiame aštuonis mėgintuvėlius. Į pirmuosius keturis mėgintuvėlius supilkite 20 ml antrojo tirpalo. Supilkite į likusius mėgintuvėlius: į pirmąjį - 20 ml kalio jodato tirpalo, į antrąjį - 10 ml 1 tirpalo ir įpilkite vandens iki 20 ml (atskiesto 2 kartus); trečiame - 5 ml 1-ojo tirpalo, įpilkite iki 20 ml (praskiestas 4 kartus); ketvirtame - 2,5 ml 1-ojo tirpalo, įpilkite iki 20 ml (skiedžiama 8 kartus).

Mėgintuvėlius dedame į demonstracinį stovą.

Mokiniai (asistentai), dėstytojo prašymu, tirpalus išpila poromis, greitai sumaišo ir paleidžia chronometrą. Rezultatai rodomi klasei. Po tam tikro laiko mėgintuvėliuose nuolat atsiranda reakcijos požymių, skystis akimirksniu pasidaro tamsiai mėlynas, beveik juodas.

Galbūt ką nors apie juos matėte ar girdėjote. Jei ne, pabandykite atspėti, kaip jie gali būti išdėstyti. Kaip jie atrodo ir kaip veikia? Reakcijos laikas, užfiksuotas chronometru, užrašomas lentoje.

Ar turite kitų minčių apie cheminių laikrodžių veikimo principą?

Kiekvienas mokinys gali pareikšti savo sprendimo versiją. Mokytojas nekomentuoja, nevertina, vadovauja tarimui, užduodamas papildomus, patikslinančius klausimus ar prireikus suteikdamas papildomos informacijos.

Galbūt ką nors apie juos matėte ar girdėjote. Jei ne, pabandykite atspėti, kaip jie gali būti išdėstyti. Kaip jie atrodo ir kaip veikia? Kalbėjimo rezultatas turėtų būti problemos nustatymas ir apytikslės galimo jos sprendimo kryptys.

Problema: koks yra cheminio laikrodžio veikimo principas? Norint ne tik daryti prielaidas, bet ir pateikti kuo tikslesnę išvadą apie šią problemą, siūlau atlikti tyrimą, pagrįstą mokyklos biuro galimybėmis. Pirmiausia turime apibrėžti tyrimo temą, tikslą ir hipotezę. Mokytojas organizuoja diskusiją, kurios rezultatais mokiniai daro prielaidą, kad cheminio laikrodžio veikimo principo pagrindas yra cheminė reakcija, tačiau ji vyksta su

skirtingu greičiu. Akivaizdu, kad yra priežasčių, turinčių įtakos tos pačios reakcijos greičiui.

Mokiniai formuluoja ir rašo lentoje.Tyrimo tema..

Veiksniai, įtakojantys cheminės reakcijos greitį. Tyrimo tikslas. …………………… .

Nustatyti veiksnius, turinčius įtakos cheminės reakcijos greičiui

Hipotezė.

Galbūt ką nors apie juos matėte ar girdėjote. Jei ne, pabandykite atspėti, kaip jie gali būti išdėstyti. Kaip jie atrodo ir kaip veikia? Prieš pradėdami kiekvieną eksperimentą, atidžiai perskaitykite užduotį, nustatykite eksperimento tikslą, paskirstykite pareigas ir tik tada pradėkite dirbti.

Baigę eksperimentus atsakykite į klausimus.

Bendrieji visų eksperimentų klausimai (skaidrėje):

1) Kokie yra šios reakcijos požymiai?

2) Kaip galite paaiškinti tai, ką stebite?

3) Kokias išvadas galite padaryti remdamiesi eksperimento stebėjimais?

MOKYTOJAS. Grįžkite prie patirties tikslo. Jei reikia, pataisykite.

Be to bendrus klausimus Daugelyje užduočių taip pat yra klausimų apie konkrečią patirtį. Į juos taip pat reikia atsakyti.

Aptarkite rezultatus, padarykite išvadas ir pasižymėkite ataskaitų lapuose. Įvertinkite kiekvieno grupės nario indėlį balais, pateikite savo darbo grupėje įsivertinimą.

Atlikę visus darbus, turite pateikti rezultatus. Kai būsite pasiruošę, lentoje iš anksto padarykite tam reikalingus užrašus (reakcijos lygtis ir kt.). Geriausi tyrimo dalyviai gaus paskatinimus.(Veiksmų planas lieka ekrane.)

II. Veikimo ir vykdymo etapas

Tai aktyvaus savarankiško mokinių naujų žinių, naujos patirties įgijimo ir jos reflektyvaus supratimo etapas.

Jame yra:

Išbandydami galimus problemos sprendimus laboratorinis eksperimentas;

Duomenų rinkimas, jų interpretavimas, išvadų formulavimas;

Įgytų žinių pritaikymas naujomis sąlygomis, apibendrinimas.

Mokytojas veikia kaip savarankiškos tiriamosios veiklos studentams organizatorius, kaip konsultantas laboratorinio eksperimento metu, kaip multimedijos projektoriaus operatorius ir kaip koordinatorius mokytojo-mokinio bendruomenėje suvokiant tyrimo rezultatus.

Tyrimo atlikimo instrukcijose mokiniams siūloma padėti suformuluoti tikslą, o instrukcijos pabaigoje primenama grįžti prie eksperimento tikslo ir jį išsiaiškinti.

Mokytojas kiekvienai mokinių grupei duoda konkrečią užduotį atlikti laboratorinius tyrimus. Mokiniai pradeda atlikti užduotį.

Užduotys tyrėjų grupėms: veiksniai,
turinčios įtakos cheminių reakcijų greičiui

Grupė Nr.1

Patirtis 1. Paimkite du mėgintuvėlius. Į abu mėgintuvėlius įpilkite 2–3 ml druskos rūgštis, įlašinkite 1 lašą raudonosios kraujo druskos tirpalo, tada vienu metuį pirmąjį įdėkite geležies sąvaržėlę, o į antrąją – geležies miltelius (1 pav.).

Reakciją galima stebėti kaip tiesioginis ženklas(koks tai ženklas?), ir netiesiogiai. Netiesioginis šios reakcijos požymis yra mėlyna tirpalo spalva, tai paaiškinama geležies jonų Fe 2+ sąveika su raudonąja kraujo druska. Kokios spalvos bus tirpalas, jei tirpale atsiras daugiau geležies jonų Fe 2+? Žaidžia raudona kraujo druskašiuo atveju

rodiklio vaidmuo. 1) Parašykite reakcijos, vykstančios abiejuose mėgintuvėliuose, lygtį, molekulinėje ir joninės rūšys , parašyk elektroninis balansas

ši reakcija.

2) Kaip reakcijos požymiai atsiranda skirtinguose mėgintuvėliuose (vienu metu, nuosekliai, kokia seka, jei yra)?

3) Kokios transformacijos vyksta su geležies atomais? Patirtis 2. Eksperimentui atlikti paimkite tos pačios koncentracijos sieros rūgšties H 2 SO 4 ir natrio tiosulfato Na 2 S 2 O 3 tirpalus. Į tris mėgintuvėlius įpilkite 5 ml sieros rūgšties, o į kitus tris – 5 ml natrio tiosulfato. Padalinkite mėgintuvėlius į tris poras: po mėgintuvėlį su H 2 SO 4 ir Na 2 S 2 O 3 kiekvienoje poroje (2 pav.).

Būkite atsargūs!

Paruoškite chronometrą. Oro temperatūrai laboratorijoje užsirašykite termometru. Supilkite pirmąją mėgintuvėlių porą kartu, atkreipkite dėmesį, po kiek sekundžių tirpalas tampa pastebimai drumstas.

Būkite atsargūs!

2-ąją mėgintuvėlių porą įdėkite į stiklinę su vandeniu ir pašildykite 10 °C virš kambario temperatūros. Stebėkite temperatūrą termometru, nuleistu į vandenį. Tada nusausinkite mėgintuvėlių turinį, atkreipkite dėmesį, po kiek sekundžių atsiranda drumstumas.

Pakartokite eksperimentą su 3-ia mėgintuvėlių pora, pakaitindami juos stiklinėje vandens iki 20° aukštesnės nei kambario temperatūros.

Tirpalo drumstumą sukelia natrio tiosulfato Na 2 S 2 O 3 ir sieros rūgšties H 2 SO 4 sąveika, dėl kurios išsiskiria laisva siera. Reakcija vyksta pagal lygtį:

Rezultatus įrašykite į lentelę (1 lentelė).

1 lentelė Nr. H2SO4, ml Na 2 S 2 O 3, ml t , °C = 1/
1
2
3

(drumstumo atsiradimo laikas), s Sukurtišią patirtį santykius iliustruojantis grafikas reakcijos greitis nuo temperatūros naudojant programą Microsoft Office Excel . Norėdami tai padaryti, nubraižykite eksperimentų temperatūrą ant abscisių ašies, o vertes - ant ordinačių ašies

santykinis greitis

reakcijos:

1) Kiek kartų padidėjo reakcijos greitis, kai temperatūra pakilo pirmaisiais 10°?

2) Kiek kartų 3 yra didesnis už 2?Į du mėgintuvėlius supilkite 3 ml vandenilio peroksido tirpalo (vandenilio peroksido).

Paruoškite rūkstantį atplaišą. 1 vamzdis – valdymas. Į 2-ąjį mėgintuvėlį supilkite mangano (IV) oksido miltelius MnO2 (medžiagą paimkite mentele).

Į abu mėgintuvėlius paeiliui įkiškite rūkstantį atplaišą ir padarykite išvadą.

Patirtis 1. Grupė Nr.2 Priešais jus ant stalo yra dvi kolbos. Vienas iš jų (uždarytas kamščiu) užpildytas deguonimi.).

Antroji kolba atidaryta, kas joje yra?

Ant šaukšto, skirto degti medžiagoms, uždėkite anglies gabalėlį, pakaitinkite alkoholio lempos liepsnoje: anglys pradės smilkti ir švytėti (3 pav.

žr. p.

3) Kokios transformacijos vyksta su geležies atomais? 30

Į atvirą kolbą įdėkite žėrinčią žarijas. Ką tu stebi?

Atidarykite antrąją kolbą (pripildytą deguonies) ir greitai įpilkite į ją žėrinčią žarija. Ką tu stebi? Tęskite atsargiai, bet greitai, kad nepraleistumėte dujų.

Parašykite reakcijos, vykstančios kolboje, lygtį, apsvarstykite reakciją ORR požiūriu.

Subalansuokite svarstykles. Paimkite stiklinę lazdelę, kurios galas padengtas mangano (IV) oksidu, ir pasverkite. Į pirmąjį mėgintuvėlį įpilkite 3 ml vandens. Į 2-ąjį mėgintuvėlį įpilkite 3 ml vandenilio peroksido tirpalo. Paruoškite rūkstantį atplaišą.

Į vandens mėgintuvėlį įpilkite mangano (IV) oksido lazdelę. Ką tu stebi? Į mėgintuvėlį įdėkite rūkstantį atplaišą.

Į mėgintuvėlį, kuriame yra vandenilio peroksido, įdėkite mangano (IV) oksido lazdelę. Ką tu stebi? Į mėgintuvėlį įdėkite rūkstantį atplaišą.

Atsargiai išdžiovinkite stiklinę lazdelę filtravimo popieriumi, nepažeisdami mangano (IV) oksido sluoksnio. Pasverkite sausą lazdelę.

Patirtis 1. Ar pasikeitė jo masė?

1) Parašykite reakcijos lygtį. Apsvarstykite tai OVR požiūriu.

2) Ar pakito mangano (IV) oksido masė įpylus jį į mėgintuvėlius vandenilio peroksidu ir vandeniu?

3) Kas turi įtakos šiame eksperimente tirtam reakcijos greičio pokyčiui?

Paruoškite chronometrą. Natrio tiosulfato ir sieros rūgšties tirpalus nupilkite poromis (žr. 2 pav.). Chronometru išmatuokite laiką, kol tirpalas mėgintuvėlyje taps drumstas. Duomenis surašykite į lentelę (2 lentelė).

2 lentelė

1 lentelė Nr. H2SO4, ml H 2 O, ml , °C = 1/
1
2
3

Tirpalo drumstumą sukelia natrio tiosulfato Na 2 S 2 O 3 ir sieros rūgšties H 2 SO 4 sąveika, dėl kurios išsiskiria laisva siera. Reakcija vyksta pagal lygtį:

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + SO 2 + H 2 O + S.

1) Sukurkite grafiką, iliustruojantį reakcijos greičio priklausomybę nuo medžiagų tirpalų koncentracijos tam tikram eksperimentui, naudodami programą Microsoft Office Excel. Norėdami tai padaryti, įdėkite santykinę reikšmę ant x ašies tirpalų koncentracija, apskaičiuokite pagal formulę:

o ordinatėje - santykinis reakcijos greitis:

2) Suformuluokite išvadą apie cheminės reakcijos greičio priklausomybę nuo reagentų koncentracijos šiam eksperimentui.

3) Kokios transformacijos vyksta su geležies atomais?

1) Kokius pokyčius matote?

2) Parašykite reakcijos lygtį.

3) Kokį vaidmenį šioje reakcijoje atlieka mangano (IV) oksidas?

Grupė Nr.4

Patirtis 1. Paimkite du mėgintuvėlius. Į pirmąjį įpilkite 2–3 ml druskos rūgšties; 2-oje – 2–3 ml acto rūgšties. Vienu metu į abu mėgintuvėlius įdėkite marmuro gabalėlį.

1) Ką stebite?

2) Parašykite 1-ame mėgintuvėlyje vykstančios reakcijos molekuline ir jonine forma lygtį.

3) Kokios transformacijos vyksta su geležies atomais? Eksperimentui atlikti naudokite prietaisą cheminės reakcijos greičiui tirti (4 pav.).

Supilkite druskos rūgštį į vieną 1-ojo Landolto indo alkūnę iki 2–3 cm.

Atsargiai nuleiskite marmuro gabalėlį į antrą alkūnę.

2 indas: į vieną alkūnę supilkite druskos rūgštį iki 2–3 cm lygio, į antrą alkūnę atsargiai supilkite marmuro drožles.

Dėmesio

2) Kiek kartų 3 yra didesnis už 2? Norėdami tai padaryti, paimkite du mėgintuvėlius ir į abu mėgintuvėlius įpilkite 2-3 ml druskos rūgšties. Pirmąjį mėgintuvėlį pakaitinkite ant alkoholio lempos liepsnos, neužvirdami. Vienu metu į abu mėgintuvėlius įdėkite tą patį marmuro gabalėlį.

1) Kokius pokyčius matote?

2) Parašykite reakcijos, vykstančios molekuline ir jonine forma, lygtį.

3) Ar cheminės reakcijos greitis skirtinguose mėgintuvėliuose yra vienodas?

Patirtis 4.Į du mėgintuvėlius supilkite 3 ml vandenilio peroksido tirpalo. Paruoškite rūkstantį atplaišą. 1 vamzdis – valdymas. Į 2-ąjį mėgintuvėlį supilkite mangano (IV) oksido miltelius MnO2 (medžiagą paimkite mentele).

1) Kokius pokyčius matote?

Į abu mėgintuvėlius paeiliui įdėkite rūkstantį atplaišą ir padarykite išvadą.

2) Parašykite reakcijos lygtį.

3) Kokį vaidmenį šioje reakcijoje atlieka mangano (IV) oksidas?

Grupė Nr.5

Patirtis 1. Paimkite du mėgintuvėlius. Į abu mėgintuvėlius įpilkite 2-3 ml druskos rūgšties. Tuo pačiu metu į pirmąjį mėgintuvėlį įdėkite cinko granulių, o į antrąjį – geležies gabalėlį.

1) Ką stebite?

2) Sudarykite molekuline ir jonine forma vykstančių reakcijų lygtis, parašykite elektronų balanso lygtį.

3) Kokios transformacijos vyksta su geležies atomais? Eksperimentui atlikti naudokite prietaisą cheminės reakcijos greičiui tirti (žr. 4 pav.).

Supilkite druskos rūgštį į vieną 1-ojo Landolto indo alkūnę iki 2–3 cm.

Atsargiai nuleiskite cinko gabalėlį į antrą alkūnę.

2 indas: į vieną alkūnę supilkite druskos rūgštį iki 2–3 cm, o į antrą alkūnę atsargiai supilkite cinko dulkes.

Tuo pačiu metu sumaišykite indų turinį (norėdami tai padaryti, pasukite).

Palyginkite skysčių lygius matuoklio vamzdeliuose.

Dėmesio! Jei skysčio lygis pakyla iki piltuvėlių, galite šiek tiek atidaryti Landolt indų dangtelius, kad skysčiai nepertekėtų per piltuvo kraštą.

2) Kiek kartų 3 yra didesnis už 2? Norėdami tai padaryti, paimkite du mėgintuvėlius ir į abu mėgintuvėlius įpilkite 2-3 ml druskos rūgšties. Pirmąjį mėgintuvėlį pakaitinkite ant alkoholio lempos liepsnos, neužvirdami. Vienu metu į abu mėgintuvėlius įpilkite tą patį cinko gabalėlį.

1) Kokius pokyčius matote?

2) Sudarykite reakcijos, vykstančios molekuline ir jonine forma, lygtį, parašykite elektronų balanso lygtį.

3) Kokie virsmai vyksta su cinko atomais?

4) Kokie virsmai vyksta su vandenilio jonais?

5) Ar cheminės reakcijos greitis skirtinguose mėgintuvėliuose yra vienodas?

Patirtis 4.Į du mėgintuvėlius supilkite 3 ml vandenilio peroksido tirpalo. Paruoškite rūkstantį atplaišą. 1 vamzdis – valdymas. Į 2-ąjį mėgintuvėlį supilkite mangano (IV) oksido miltelius MnO2 (medžiagą paimkite mentele).

1) Kokius pokyčius matote?

Į abu mėgintuvėlius paeiliui įdėkite rūkstantį atplaišą ir padarykite išvadą.

2) Parašykite reakcijos lygtį.

3) Kokį vaidmenį šioje reakcijoje atlieka mangano (IV) oksidas?

Norint suprasti tyrimo rezultatus, kiekvienai grupei buvo pateikti klausimai, kurie padės mokiniams teisingai suformuluoti išvadas, nepraleisti svarbių dalykų, prisidės prie stebėjimo įgūdžių ugdymo.

Studentai surašo tyrimo rezultatus ataskaitų lapuose (5 pav.).

Ryžiai. 5. Darbo ataskaitos pavyzdys

Ypatingas dėmesys Atliekant eksperimentą, dirbant su cheminėmis medžiagomis būtina atkreipti dėmesį į saugos taisykles; užduoties tekstas, veikia akių plovimo aparatas (EWG), mokytoja atidžiai stebi, kaip laikomasi darbo chemijos laboratorijoje taisyklių.

Pagrindinis laboratorinių tyrimų tikslas – įgyti praktinės patirties savarankiškai renkant faktus, kad vėliau būtų galima savarankiškai sukurti samprotavimų grandinę pagal galimas sprendimas problemų.

Gautus duomenis studentai interpretuoja savarankiškai. Savo darbo rezultatus jie pristato naudodami užrašus lentoje ir programa sukonstruotus grafikus. Microsoft Office Excel.

Paprastai mokiniams sunku paaiškinti eksperimentus, kuriuose naudojami katalizatoriai, todėl pamokos išvakarėse patartina pakviesti du ar tris mokinius atlikti eksperimentą namuose naudojant katalizatorius ir inhibitorius, o rezultatus pristatyti šiame pamokos etape.

Individualios užduotys(namų eksperimentas) pamokai
"Cheminės reakcijos greitis"

1 užduotis.

Paimkite gabalėlį cukraus ir pritvirtinkite vielinėje kilpoje arba paimkite pincetu, nuneškite prie dujinio degiklio liepsnos ir pabandykite padegti.

Ką tu stebi?

Uždėkite cigarečių pelenus ant cukraus gabalėlio ir pakartokite eksperimentą. Ar cukrus dega?

Paruoškite trumpą pristatymą apie atliktą eksperimentą.

2 užduotis.

Į du mažus indelius supilkite šiek tiek vandenilio peroksido, į vieną iš jų įpilkite morkų sulčių, į kitą – nedidelius virtų morkų gabalėlius.

Ką tu stebi? Kokias išvadas galite padaryti?

Pasiruoškite novelė apie atliktus darbus. Rengdami pasakojimą, galite naudoti vadovėlio § 31 tekstą: Gabrielyan O.S.

3 užduotis.

Paimkite du mėgintuvėlius, įpilkite į juos 6–8 ml druskos rūgšties, į vieną iš mėgintuvėlių įpilkite 1–2 ml heksamino tirpalo, o antrasis – kontrolinis.

Suplanuokite eksperimentą kelioms dienoms. Mėgintuvėliuose vykstantys pokyčiai turi būti registruojami kasdien.

Remdamiesi savo pastebėjimais, padarykite išvadas.

Paruoškite savo pranešimą. Pateikus asmens rezultatus namų darbai mokiniai skatinami giliau suprasti rezultatus laboratoriniai tyrimai ir akcijos teorinis mokymas darbas su mokomuoju tekstu " Puikūs rezultatai nedidelių medžiagų kiekių buvimas“ ( cm. taikymas

), užpildykite lentelę (3 lentelė).

3 lentelė

Žymėjimo lentelė: mokinių atsakymų pavyzdžiai
Ženkliukai
ir jų dekodavimas
Raktažodžiai
V
Aš teisus, taip ir maniau
· Vandenilio peroksidas dezinfekuoja žaizdą.
· Vandenilio peroksidui patekus ant žaizdos, įvyksta cheminė reakcija (požymis – dujų išsiskyrimas).
· Pakitimų nepastebėta nepažeistame odos paviršiuje. Fermentai reguliuoja gyvenimo procesai
+
gyvuose organizmuose vykstantys procesai, pvz., virškinimo procesai Man tai įdomu
nauja informacija
· Atominis deguonis dezinfekuoja žaizdą.

Hemoglobinas veikia kaip vandenilio peroksido skilimo reakcijos greitintuvas
Aš klystu, mano nuomonė klaidinga
?
· Maniau, kad dujas iš kraujo išskiria vandenilio peroksidas
· Vien dėl savo buvimo katalizatorius sukelia cheminį aktyvumą, kuris nevyksta, jei jo nėra.
· Beveik visi gamyklos gamybos procesai vyksta su katalizatorių pagalba

Po darbo su tekstu mokytojas organizuoja studijuotos medžiagos deklamavimą, kad geriau suprastų naujas sąvokas: katalizė, katalizatorius, fermentas, fermentas, inhibitorius.

III. Reflektyvioji-vertinamoji stadija

Šiame etape vertinami tyrimo rezultatai, įsivertinimas, mokinių supratimas apie savo veiklą pamokoje.

Mokytojas grąžina mokinių dėmesį į problemą, tikslą ir tyrimo hipotezė, kviečia apibendrinti tyrimo rezultatus ta tema ir apibendrinti ugdomąjį darbą pamokoje.

Mokiniai ištaria dalykinius pamokos rezultatus (temos įvaldymas, sprendimas pamokos problemos, hipotezės patvirtinimas, taip pat nustatyti, kurios tyrimo procedūros buvo veiksmingiausios ieškant problemos sprendimo).

Naudodamas daugialypės terpės pristatymą, mokytojas supažindina mokinius su mokslininkais, kurie atrado dėsnius, leidžiančius valdyti cheminių reakcijų kinetiką.

1 lentelė Darbo etapai Maksimalus balas Savigarba Grupės įvertinimas Galutinis įvertinimo balas
1 Tikslų formulavimas
eksperimentai
5
2 Eksperimentų vykdymas 20
3 Išvadų formulavimas 10
4 Rezultatų registracija 5
5 Rezultatų pristatymas 10
Iš viso: 50

Geriausi tyrimo dalyviai nustatomi ir apdovanojami rinkiniais, skirtais atlikti namų eksperimentą tiriama tema.

Namų eksperimentas skirtas mokiniui dar kartą savarankiškai atlikti tiriamą medžiagą iliustruojančias chemines reakcijas, pačiam aprašyti pastebėjimus ir daryti išvadas be pašalinės pagalbos. Tai leis jums suprasti mokomoji medžiaga kokybiškai naujame lygyje.

Namų darbai.§§ 30, 31 pagal vadovėlį: Gabrielyan O.S. Chemija. 8 klasė. M.: Bustardas, 2001 m.

Kita pamoka gali prasidėti nuo testo.

Testas „Veiksniai, įtakojantys cheminių reakcijų greitį“

1. Grafike (6 pav.) parodyta reakcijos greičio priklausomybė nuo:

a) temperatūra;

b) medžiagų koncentracijos;

c) reakcijos laikas.

2. Kambario temperatūroje inde yra dvi dujos A ir B Reakcijos greitis tarp jų padidės, jei:

a) dvigubas garsumas;

b) dviguba koncentracija;

c) sumažinti temperatūrą esant pastoviam tūriui.

3. Paaiškinkite (molekulinės teorijos požiūriu), kodėl didėjant reagentų koncentracijai didėja reakcijos greitis?

c) molekulių greitis mažėja.

4. Paaiškinkite (molekulinės teorijos požiūriu), kodėl didėjant temperatūrai didėja reakcijos greitis?

a) Didėja reaguojančių medžiagų molekulių skaičius;

b) didėja molekulių greitis;

c) didėja molekulinių susidūrimų skaičius.

5. Kodėl miltų malūnuose, anglių kasyklose ir kitose įmonėse, kuriose susidaro kietų degiųjų medžiagų dulkės, griežtai draudžiama naudoti atvirą ugnį?

Nemokamas atsakymas.

6. Katalizatoriai yra medžiagos, kurios:

a) padidinti temperatūrą, kurioje prasideda reakcija;

b) padidina reakcijos greitį ir yra sunaudojami;

c) padidina reakcijos greitį, bet nėra suvartojami.

ATSAKYMAI. 1 - A; 2 – b; 3 - A; 4 – b; 5 (nemokamas atsakymas); 6 – V.

TAIKYMAS

Mokomasis tekstas
„Dideli rezultatai dėl nedidelių medžiagų kiekių“

Kas iš mūsų nėra pastebėjęs reiškinio, kuris atsiranda, kai įpjovimą tenka gydyti tirpalu? vandenilio peroksidas? Kai peroksidas liečiasi su kraujuojančia žaizda, jis užverda, o tai rodo dujų susidarymą, ir tai, kaip žinia, yra cheminės reakcijos požymis.

Išsiskiriantis atominis deguonis yra stiprus oksidatorius, jis aktyviai dezinfekuoja žaizdos paviršių. Pabandykite užpilti vandenilio peroksido ant nepažeisto odos paviršiaus ir nepastebėsite jokių pakitimų. Kaip paaiškinti tai, ką stebime? Pasirodo, vandenilio peroksidas yra gana nestabilus junginys (pažiūrėkite į etiketę, kas ant jos parašyta, kokios šios medžiagos laikymo taisyklės?) ir skyla į vandenį bei deguonį, tačiau ši reakcija vyksta labai lėtai. A hemoglobino kraujas veikia kaip šios reakcijos greitintuvas. Medžiagos, kurios pagreitina cheminis procesas, yra vadinami katalizatoriai.

ir pats procesas – katalizė Šis pavadinimas kilęs iš Graikiškas žodis katalizė, o tai reiškia sunaikinimą. Pirmoji pažintis su katalizatoriais – XIX amžiaus pirmoje pusėje. I. V. Debereineris nustatė, kad, nukreipus vandenilio srovę į kempinę platiną (smulkiai susmulkintą metalą), vandenilis užsidega, bet

praktinė išvada iš to nebuvo padaryta jokių atradimų..

Vėliau šį ir kitus panašius reiškinius išsamiai ištyrė J.Berzelius, o katalizatoriaus sąvoką jis pristatė 1836 m. Vien jo buvimas sukelia cheminį aktyvumą, kuris nevyksta be jo dalyvavimo sprendžiant dėl ​​pačios konkrečios sintezės galimybės.

Ne mažiau svarbi yra ir biologinių katalizatorių, vadinamų fermentai arba fermentai, organizmų gyvybei: jie reguliuoja visus procesus, vykstančius gyvuose objektuose. Fermentų efektyvumas yra šimtus ir net tūkstančius kartų didesnis nei neorganinių katalizatorių.

Tam tikrais atvejais cheminės reakcijos greitis turi būti ne didinamas, o sumažintas, vadinamos medžiagos inhibitoriai.

Straipsnis parengtas remiant internetinei parduotuvei „Miego anatomija“. Jei nuspręsite įsigyti kokybišką ir patikimą čiužinį, kuris pasitarnaus daugelį metų, tuomet optimaliausias sprendimas būtų kreiptis į Miego anatomija internetinę parduotuvę. Paspaudę nuorodą: „lateksinis čiužinys visi atsiliepimai“, galite, nepalikdami monitoriaus ekrano, užsisakyti čiužinį kiekvienam skoniui ir už palankią kainą. Daugiau išsamią informaciją apie kainas ir akcijas, galiojančias šiuo metu galite rasti svetainėje www.Anatomiyasna.Ru.

Eksperimentuose, kurie labai panašūs į magijos triukus, bespalviai tirpalai pirmiausia buvo nuspalvinami viena ar kita spalva, ir tai įvyko iš karto, tarsi burtų keliu. Iš tiesų, cheminės reakcijos vyksta labai greitai ir, kaip taisyklė, prasideda iškart po reagentų sumaišymo. Tačiau yra šios taisyklės išimčių. Reakcijos mišinys kurį laiką gali išlikti bespalvis, o po to iš karto tapti spalvotas. Jei norite - per penkias sekundes, jei norite - per dešimt: patys galite nustatyti „cheminį laikrodį“ reikiamam laikui.

Paruoškite du sprendimus. Pirmojo sudėtis: 3,9 g kalio jodato KIO 3 litre vandens. Antrosios sudėtis: 1 g natrio sulfito Na 2 SO 3, 0,94 g koncentruotos sieros rūgšties (atsargiai!) ir šiek tiek, keli mililitrai krakmolo pastos - taip pat litrui vandens. Abu tirpalai yra bespalviai ir skaidrūs.

Išmatuokite po 100 ml abiejų tirpalų ir greitai, geriausia maišydami, įpilkite antrąjį į pirmąjį. Eksperimentą patogiau atlikti kartu – tegul draugas iš karto pradeda skaičiuoti laiką naudodamas chronometrą ar laikrodį su antra rodykle. Po šešių aštuonių sekundžių (tikslus laikas priklauso nuo temperatūros) skystis akimirksniu taps tamsiai mėlynas, beveik juodas.

Dabar dar kartą išmatuokite 100 ml antrojo tirpalo ir 50 ml pirmojo praskieskite vandeniu tiksliai du kartus. Turėdami chronometrą rankose pamatysite, kad laikas, praėjęs nuo tirpalų nusausinimo iki jų dėmės, taip pat padvigubės.

Galiausiai 100 ml antrojo tirpalo sumaišykite su 25 ml pirmojo, keturis kartus praskiesto vandeniu, t.y. iki 100 ml. „Cheminis laikrodis“ veiks keturis kartus ilgiau nei per pirmąjį eksperimentą.

Šis eksperimentas demonstruoja vieną iš pagrindinių cheminių dėsnių – masės veikimo dėsnį, pagal kurį reakcijos greitis yra proporcingas reaguojančių medžiagų koncentracijoms. Tačiau kyla klausimas: kodėl sprendimai nuspalvina akimirksniu po pauzės, o ne tolygiai ir palaipsniui, kaip reikėtų tikėtis?

Tirpale esanti sieros rūgštis išstumia jodato ir sulfito jonus iš jų druskų. Šiuo atveju tirpale susidaro vandenilio jodo rūgštis HI, tačiau ji ilgai negyvena ir iš karto sąveikauja su jodo rūgštimi HIO 3. Dėl to išsiskiria laisvasis jodas, kuris suteikia spalvos reakciją su krakmolu.

Jei viskas vyktų būtent taip, tirpalas palaipsniui tamsėtų, kai išsiskiria jodas. Tačiau lygiagrečiai vyksta ir kitas procesas: sieros rūgštis H 2 SO 3 reaguoja su laisvu jodu ir vėl susidaro jodo rūgštis. Ši reakcija eina greičiau ankstesnis, o jodas, nespėjęs nuspalvinti krakmolo, vėl sumažinamas iki IO 3 -.

Pasirodo, kad spalva išvis neturėtų pasirodyti? Atkreipkite dėmesį: reakcijos metu sieros rūgštis nuolat vartojama, o kai tik visa ji virsta sieros rūgštimi, niekas netrukdys jodui reaguoti su krakmolu. Tada tirpalas akimirksniu nuspalvins visą tūrį.

Atskiedę tirpalą perpus ir keturis kartus, sumažinote kalio jodato koncentraciją, o reakcijos greitis proporcingai sumažėjo.

Atrodo, kad paaiškinimas užtruko ilgiau nei eksperimentas su pačiu laikrodžiu...

Jodo laikrodis yra vienas įspūdingiausių eksperimentų cheminė reakcija, tiksliau, jo vizualinis progresavimas laikui bėgant. Magiško eksperimento metu skystis radikaliai pakeičia spalvą. Iš visiškai skaidraus jis tampa tamsiai mėlynas. Paruošę reikiamus komponentus ir praleidę šiek tiek laiko, šį eksperimentą galima atlikti namuose.

Patirčiai reikalingi komponentai

Paruoškite 3 puodelius, kurių talpa turi būti ne mažesnė kaip 150 ml. Geriau imti stiklą, bet galima ir storo plastiko. Vaistinėje reikia nusipirkti įprasto vitamino C, kurio kiekis yra 1 gramas. Galite naudoti dvi tabletes po 500 miligramų. Ten nusipirkite 3% vandenilio peroksido ir 2% jodo tirpalo. Įsižiūrėk aparatūros parduotuvė. Ten reikės stiklinės skysčio kiekiui išmatuoti (ne mažiau 150 ml), matavimo šaukštų ir skysto krakmolo. Norėdami atlikti eksperimentą, paruoškite akinius, kad apsaugotumėte akis.

Eksperimento vykdymas

Sprendimas Nr.1. Talpykloje sumalkite vitamino tabletę. Milteliai turi būti vienalyčiai, be gabalėlių. Galite sutraiškyti jį su kažkuo sunkiu, įdėję jį į plastikinį maišelį. Išmaišykite gautus miltelius 60 ml nedidelį kiekįšilto vandens.

Sprendimas Nr.2. Naudodami matavimo šaukštą paimkite 5 ml (šaukštelis) tirpalo Nr. 1 ir įdėkite į švarų stiklinę. Įpilkite tiek pat jodo tirpalo ir 60 ml vandens. Įvyks reakcija ir tirpalas #2 taps skaidrus.

Sprendimas Nr.3. Paimkite 15 ml peroksido tirpalo ir į jį matavimo šaukštu įpilkite 2,5 ml krakmolo. Visa tai supilkite į 60 ml šilto, švaraus vandens.

Paskutinė ir įspūdingiausia patirties dalis reikalauja žiūrovų ir susižavėjimo žvilgsnių. Visiškai supilkite tirpalą Nr. 2 į indą su tirpalu Nr. 3. Gautą skystį švelniai išmaišykite ir padalinkite į dvi dalis į skirtingus indus. Mažiau nei per minutę gautas tirpalas Nr.4 nusidažys sodriai mėlyna spalva.

Ką svarbu žinoti

Skystas krakmolas patirčiai“ jodo valandos» galima pakeisti 0,5 arb. įprastas sausas krakmolas. Tokiu atveju reakcija užtruks šiek tiek ilgiau.

Eksperimento pabaigoje naudoti indai turi būti sunaikinti. Nerekomenduojama jo naudoti pakartotinai. Rankos turi būti plaunamos labai kruopščiai.

Atsižvelgiant į eksperimento komponentų cheminę sudėtį, vaikams neleidžiama jo atlikti be suaugusiųjų. Patartina naudoti akių apsaugą.


Jūsų dėmesiui pristatome kitą medžiagą, skirtą cheminiai eksperimentai. Šį kartą panagrinėsime ne mažiau įspūdingą eksperimentą, kurio metu gausime cheminį laikrodį arba svyruojančią Briggs-Rauscher reakciją.

Kaip tiksliai sulaukti šios reakcijos, galite sužinoti žiūrėdami vaizdo įrašą

Taigi, norėdami pagaminti cheminį laikrodį, mums reikia:
- kalio jodatas;
- malono rūgštis;
- 30% vandenilio peroksido;
- bulvių krakmolas;
- mangano sulfatas;
- puodelis


Norėdami atlikti reakciją, pirmiausia turime paruošti tris tirpalus. Pirmasis sprendimas yra gana paprastas. Paimkite didelę stiklinę ir įpilkite į ją 120 ml 30 procentų vandenilio peroksido. Po to įpilkite 210 ml distiliuoto vandens. Pirmasis sprendimas yra paruoštas.




Norėdami paruošti antrąjį tirpalą, turėsime pasverti medžiagas. Paimkite didelę stiklinę ir išmatuokite 14,3 gramo. kalio jodatas. Tada į stiklinę įpilkite 200 ml distiliuoto vandens. Kadangi kalio jodato tirpumas vandenyje nėra labai didelis, norėdami pagreitinti tirpimą, mišinį kaitiname ant viryklės.




Kai visas kalio jodatas ištirps, į stiklinę įpilkite dar 1,5 ml koncentruotos sieros rūgšties.


Po to įpilkite tirpalo iki maždaug trečdalio litro tūrio. Antrasis sprendimas yra paruoštas.


Paruoškime trečiąjį sprendimą. Norėdami tai padaryti, paimkite didelę stiklinę ir išmatuokite 3 gramus mangano sulfato.


Išmatavę mangano sulfatą, į stiklinę įpilkite 5,2 gramo malono rūgšties.




Galiausiai įpilkite 230 ml distiliuoto vandens. Tai dar ne paskutinio sprendimo ruošimo pabaiga.

Imame dar vieną stiklinę su karštas vanduo ir ten išmatuokite apie 0,1 g bulvių krakmolo. Krakmolas taip pat nelabai gerai tirpsta vandenyje, todėl skatiname šį procesą stiklinę ant viryklės maždaug 10 minučių. Po to turėtume turėti vadinamuosius krakmolo klijus, kuriuos turime supilti į stiklinę su trečiuoju tirpalu.


Po to trečioje stiklinėje esančio tirpalo tūrį padidinkite iki maždaug trečdalio litro.




Dabar galite saugiai pereiti prie svarbiausio dalyko. Galite atlikti reakciją. Tirpalų maišymo seka iš esmės nesvarbi. Eksperimento autorius pasirenka atvirkštinę seką. Reakcija turi būti atliekama naudojant magnetinę maišyklę, nes, kad reakcija vyktų tinkamai, mišinys turi būti nuolat maišomas.

Paimkite didelę stiklinę su trečiuoju tirpalu, padėkite ant magnetinės maišyklės ir įjunkite maišytuvą.



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!