Урок в 11 кл Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье

Jle Шателье Анри Луи (1850-1936) - французский физикохимик. Он родился в Париже, учился в Политехнической школе и в Высшей национальной горной школе, с 1877 по 1919 гг. был профессором Высшей горной школы. В 1907 г. ученый был избран членом Парижской академии наук. Ле Шателье проводил фундаментальные исследования металлургических и химико-технологических процессов. Jle Шателье Анри Луи (1850-1936) - французский физикохимик. Он родился в Париже, учился в Политехнической школе и в Высшей национальной горной школе, с 1877 по 1919 гг. был профессором Высшей горной школы. В 1907 г. ученый был избран членом Парижской академии наук. Ле Шателье проводил фундаментальные исследования металлургических и химико-технологических процессов. Наиболее значительные его работы в химической термодинамике были посвящены исследованию влияния давления и температуры на смещение химического равновесия. В 1884 г. им был сформулирован общий Закон смещения химического равновесия, чаще просто "Принцип Ле Шателье”.

«Внешнее воздействие на систему, находящуюся в состоянии равновесия, приводит к смещению равновесия в направлении, при котором ослабевает данное воздействие».

1. При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону…2. При понижении температуры химическое равновесие смещается в сторону…3. При изменении концентрации исходных веществ химическое равновесие смещается…4. При изменении концентрации продуктов реакции химическое равновесие смещается…5. При повышении давления химическое равновесие смещается в сторону…6. При понижении давления химическое равновесие смещается в сторону…

сегодня я узнал… было интересно…было трудно… я выполнял задания… я понял, что…теперь я могу…я почувствовал, что…я приобрел…я научился… у меня получилось … я смог… я попробую… меня удивило… урок дал мне для жизни… мне захотелось…

1. §14 упражнение 1,22. Описать какие условия необходимо учитывать при синтезе аммиака, серной кислоты, этилового спирта (на выбор).

Выбранный для просмотра документ ravnovesie_v_prirode.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

РАВНОВЕСИЕ В ПРИРОДЕ. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ.

ЦЕЛЬ УРОКА: Установление взаимосвязи между состоянием равновесия системы и способах его регулирования ЗАДАЧИ УРОКА: 1. Рассмотреть равновесие в природе; 2. Актуализировать, расширить и углубить знания о химическом равновесии и его смещении; 3. Научиться использовать принцип Ле Шателье для решения задач.

СОСТОЯНИЕ РАВНОВЕСИЯ В ПРИРОДЕ Постоянство внутренней среды организма: АССИМИЛЯЦИЯ ДИССИМИЛЯЦИЯ Постоянство численности особей в популяции: ЕСТЕСТВЕННЫЙ ПРИРОСТ УБЫЛЬ ОСОБЕЙ Круговорот элементов и веществ в природе Уравновешены потоки энергии в экосистемах разного уровня

Под … равновесием мы понимаем состояние, в котором свойства системы, определенные экспериментально, не претерпевают дальнейшего изменения даже по истечении … времени. Однако это не значит, что отдельные частицы остаются неизменными. Гилберт Ньютон Льюис 1.Равновесие – состояние покоя, в котором находится какое – нибудь тело под воздействием равных, противоположно направленных и потому взаимно уничтожающихся сил. 2. Состояние спокойствия, уравновешенности, отсутствие значительных колебаний в настроениях, отношениях. С. И. Ожегов «Словарь русского языка»

По направленности процесса ОБРАТИМЫЕ НЕОБРАТИМЫЕ

Обратимые реакции – это реакции, протекающие в данных условиях одновременно в двух противоположных направлениях Таких реакций подавляющее большинство. В органической химии признак обратимости отражают названия – антонимы процессов *Гидрирование – дегидрирование *Гидратация – дегидратация *Полимеризация – деполимеризация Обратимы все реакции этерификации (противоположный процесс носит название гидролиза)и гидролиза белков, сложных эфиров, углеводов, полинуклеотидов. Обратимость этих процессов лежит в основе важнейшего свойства живого организма – обмена веществ.

НЕОБРАТИМЫЕ РЕАКЦИИ – ЭТО РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ДАННЫХ УСЛОВИЯХ ТОЛЬКО В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ. К ним можно отнести все реакции обмена, сопровождающиеся образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества (воды) и все реакции горения

N 2 + 3 H2 2 NH3 прямая обратная Состояние системы, при котором скорость прямой реакции РАВНА скорости обратной реакции называется химическим равновесием график

ПРИНЦИП ЛЕ ШАТЕЛЬЕ Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия произвести внешнее воздействие (изменить давление, температуру, концентрацию), то равновесие сместится в сторону уменьшения данного воздействия (1884 год)

Анри Луи Ле Шателье (8. 10. 1850 – 17. 09. 1936) Французский физикохимик и металловед, член Парижской академии наук (с 1907). Родился в Париже. Учился в Политехнической школе и Высшей горной школе в Париже. Затем был горным инженером в Алжире и Безансоне. В 1878 – 1919 профессор Высшей горной школы. В 1907 – 1925 работал в Парижском университете. Исследования относятся к физической химии. Предложил оригинальный способ определения теплоемкостей газов при высоких температурах. Сформулировал (1884) общий закон смещения химического равновесия (принцип Ле Шателье). Изучал химические процессы в металлургии. Изучал свойства и способы приготовления цементов. Создал металлографический микроскоп и усовершенствовал методику исследования строения металлов и сплавов. Нашел условия синтеза аммиака. Президент Французского химического общества (1931). Иностранный член – корреспондент Петербургской академии наук (с 1913) и почетный член АН СССР (с 1926).

1. Концентрация N2 + 3 H2 Реагирующие вещества Продукты реакции СРЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ВПРАВО СПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ВЛЕВО 2 NH3

2. Температура эндотермическая реакция ( - Q ) экзотермическая реакция ( + Q ) N2 + 3 H2 +Q - Q t0c равновесие сместится влево t0c равновесие сместится вправо 2 NH3 + Q t0c = - Q t0c= + Q

Экзотермические реакции – это реакции, протекающие с выделением теплоты. К ним обычно относятся все реакции соединения. Количество выделившейся теплоты измеряется в кДж/моль.

3. Давление Давление применяется только для газов! N2(г) + 3 H2(г) 1V 3V 2V 4V Р равновесие сместится вправо Р равновесие сместится влево 2NH3(г) P - V P - V Объем твердых и жидких веществ равен нулю

В какую сторону сместится равновесие в обратимом процессе, уравнение которого 2 NO(г) + O2(г)  2 NO2(г) + Q , если вправо влево вправо А. увеличить давление Б. увеличить температуру В. Увеличить концентрацию кислорода

Как известно, в воздухе содержится 21% кислорода (по массе). Такое количество необходимо для поддержания естественного равновесия: 3О2(г)  2O3(г) - Q. Классифицируйте данную реакцию. Какое значение имеет озон для планеты Земля? Используя принцип Ле Шателье предложите условия, при которых равновесие будет смещаться в сторону образования озона.

Домашнее задание: Принцип Ле Шателье широко используется в химической технологии для повышения выхода продукта производства. Согласуется ли процесс переноса кислорода в организме с принципом Ле Шателье (ответ обоснуйте)? Hb + O2  HbO2

Все – таки странно, что существует слово для обозначения того, чего, строго говоря, не существует в природе, - именно покоя. М.Борн И вечный бой! Покой нам только снится… А.Блок

Выбранный для просмотра документ равновесие.docx

Сценарий проблемно-эвристического урока.

Автор: Сафарова Ольга Анатольевна.

Образовательное учреждение: МБОУ «Клюквинская средняя общеобразовательная школа-интернат».

Курс: Общая химия

Раздел: Химические реакции

Тема: Обратимость химических реакций. Химическое равновесие.

Учебно-методическое обеспечение: Габриелян О.С. Химия. 11кл. Учебник для общеобразовательных школ. М.: Дрофа 2009г.

Необходимое оборудование и материалы для занятия: OC Windows XP ; проектор; экран; раствор йода, крахмальный клейстер, вода, раствор роданида калия, раствор хлорида железа ( III ), кристаллический хлорид калия, спиртовка, спички, держатель для пробирки, стакан, шпатель или ложечка, бутылка с газированной водой, штатив с пробирками.

Время реализации занятия: 45 мин.

Цель урока: Актуализация знаний обучающихся по теме «Обратимость химических реакций. Химическое равновесие».

Задачи урока:

-обучающая: изучить понятие химическое равновесие, сформировать знания о факторах, влияющих на смещение химического равновесия;

-воспитательная: продолжить формирование мировоззрения обучающихся на примере закона природы и бытия;

-развивающая: развивать умения анализировать, сравнивать, самостоятельно делать выводы;

-методическая: применение проблемно-развивающих технологий, формирование творческой личности обладающей исследовательской активностью и самостоятельностью.

Проблемные вопросы:

Как влияет изменение температуры на смещение равновесия в системе?

Как влияет изменение концентраций исходных веществ и продуктов реакции на смещение равновесия в системе?

Как влияет изменение давления на смещение равновесия в системе?

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: лабораторно – исследовательский.

Формы обучения:

Методы : проблемно-эвристические

Карта урока:

Развитие личностных качеств и психологических процессов

репродуктивные формы деятельности

продуктивные формы деятельности

Восприимчивость к новому

Погружение в тему

- ответы на поставленные вопросы;

- сообщение обучающегося на тему «Анри Луи Ле Шательеи его принцип»

Постановка проблемной задачи №1 : Как влияет изменение температуры на смещение равновесия в системе?

Решение познавательной задачи №1 с помощью инструмента «Мозгового штурма».

- выполнение практического опыта в парах «Влияние изменения температуры»;

- коллективное обсуждение результатов под руководством учителя, заполнение схемы.

Умение работать в группе

Умение наблюдать, анализировать и делать выводы

Восприимчивость к новому

Постановка проблемной задачи №2 : Как влияет изменение концентраций исходных веществ и продуктов реакции на смещение равновесия в системе?

Решение познавательной задачи №2 с помощью инструмента «Мозгового штурма».

- выполнение практического опыта в парах «Влияние изменения концентрации веществ»;

- коллективное обсуждение результатов под руководством учителя, заполнение схемы.

Память Внимание Точность действий,

Умение работать в группе

Умение наблюдать, анализировать и делать выводы

Восприимчивость к новому

Постановка проблемной задачи №3 : Как влияет изменение давления на смещение равновесия в системе?

Решение познавательной задачи №3 с помощью инструмента «Мозгового штурма».

- выполнение практического опыта в парах «Влияние изменения давления»;

- коллективное обсуждение результатов под руководством учителя, заполнение схемы.

Память Внимание Точность действий,

Умение работать в группе

Умение наблюдать, анализировать и делать выводы

Восприимчивость к новому

Подведение итогов урока.

- Закрепление изученого материала.

Активность Способность выделять причинно-следственные связи

Организационный момент.

Приветствие учителя и обучающихся. Определение готовности класса к уроку.

Вводно-мотивационный этап.

Все в мире по своей природе находится в равновесии. Есть свет и тьма, причина и следствие. Есть вина, и есть искупление. Но равновесие всегда должно сохраняться, и ничто не дается даром. Чтобы не делали ветер и море, земля и солнце, звери и растения — это всегда хорошо и правильно. Они не нарушают общего закона природы. И только людям не достаточно просто жить как другим существам, а нам надо учиться сохранять равновесие. (Слайд 1)

Как вы думаете, как будет называться тема сегодняшнего урока? (ответ: равновесие)

1. Сообщение темы урока. (Слайд 2)

2. С целью повторения важнейших понятий – обратимые и необратимые реакции – предлагаем обучающимся ответить на следующие вопросы:

Какие реакции называются необратимыми, а какие обратимыми? (Отвечают).

Где в природе или быту вам встречаются необратимые и обратимые реакции? приведите примеры. (Отвечают).

Какие из химических реакций, уравнения которых представленны на слайде 3, являются обратимыми? (Отвечают).

Как в уравнениях реакций обозначается обратимость процесса?

Как называется состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратимой реакции? (Ответ: химическое равновесие).

Учитель: Вывод математического выражения закона действующих масс для равновестной системы (Совместно с учителем выводят).

Учитель: Состояние равновесия сохраняется сколько угодно долго при неизменных внешних условиях. Каких? (Ответ учеников: температура, изменение концентрации, изменение давления для системы в которой есть газ).

Учитель: При изменении внешних условий, можно перевести систему из одного равновестного состояния в другое. И такой переход будет называться смещением или сдвигом .

А принцип, который определяет изменения, происходящие в равновестной системе, называется принципом Ле Шателье:

Рассказ обучающегося (Слайд 4,5) :

Наиболее значительные его работы в химической термодинамике были посвящены исследованию влияния давления и температуры на смещение химического равновесия. В 1884 г. им был сформулирован общий Закон смещения химического равновесия, чаще просто "Принцип Ле Шателье”. Немецкий физик Ф. Браун пришел спустя три года к такому же выводу, как и Ле Шателье.

Это закон природы и бытия. Состояние равновесия может смещаться. На всякое действие есть противодействие. А вот как трактуется принцип Ле Шателье:

Итог: Актуализация знаний о необратимых и обратимых реакциях и химическом равновесии.

Проблемная задача -1 : Как влияет изменение температуры на смещение равновесия в системе?

Решение проблемной задачи -1

1. Выполнение практического опыта (по инструкции): «Влияние изменения температуры».

В две пробирки с негустым свежеприготовленным крахмальным клейстером добавьте 2-3 капли раствора иода. Наблюдайте что происходит. Одну из пробирок нагрейте до исчезновения окраски. Затем охладите эту пробирку, что наблюдаете? На основе наблюдений укажите тепловые эффекты прямой и обратной реакций в этой системе.

Проанализируйте зависимость смещения химического равновесия от изменения температуры.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎