Признаки химических реакций – конспект урока – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Разработки уроков (конспекты уроков)

Основное общее образование

Химия

Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Победитель конкурса «Электронный учебник на уроке».

7-й класс

Цель урока:

• изучение и первичное осознание химических явлений; выяснение признаков и условий протекания химических реакций;
• совершенствование умения отличать физические процессы от химических; формирование практических навыков при работе с химическими реактивами и лабораторным оборудованием.

Задачи урока:

образовательные:

• закрепить знания учащихся о физических и химических явлениях;
• содействовать формированию у учащихся знаний о признаках и условиях протекания химических реакций;

развивающие:

• развивать умение ставить проблемы и решать их, устанавливать межпредметные связи;
• вырабатывать практические умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами в соответствии с правилами по ТБ;
• продолжать формирование умений оформлять результаты учебного эксперимента;
• развивать способность к само- и взаимоконтролю.

воспитательные:

• воспитывать культуру общения через работу в парах;
• продолжить формирование представлений о положительной роли химии для объяснения происходящих процессов в природе и в организме человека.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления знаний.

Методы обучения: беседа, рассказ учителя, демонстрационный эксперимент, демонстрация видеофрагментов, использование ЭФУ.

Оборудование: ПК, медиапроектор, наборы для лабораторной работы, рабочая тетрадь.

Средства обучения: мультимедийная презентация.

Этапы урока

• Деятельность учителя
• Деятельность ученика
• Примечание

I. Организационный момент – 1 мин

В течение урока вам предстоит работать с электронными приложениями Я надеюсь, что урок будет интересным и полезным для вас.

Цель: создание положительного эмоционального настроя на усвоение учебного материала, формулирование целей и задач урока, ожидаемых результатов.

II. Проверка домашнего задания – 5 мин

– Ребята, какие явления могут встречаться в нашей жизни?

– Как вы считаете, какие из этих явлений должна изучать физика, а какие — химия?

– Сформулируйте определения физических и химических явлений.

– Химия – одна из наук, помогающая познать тайны природы. Но этому надо учиться. Одно из необходимых умений – это умение наблюдать явлений, отличать, определять принадлежность явления к определенной группе. На экране будут представлены картинки физических и химических явлений.

Физическое явление – это явление, при котором, изменяется агрегатное состояние вещества или форма образованного им тела, а само вещество остаётся без изменений.

Химическое явление – это явление, при котором одно вещество превращается в другое.

III. Мотивация к открытию новых знаний – 2 мин

— Скажите, теперь вы сможете отличить физическое явление от химической реакции?

– Достаточно ли ваших знаний для этого?

– Какой главный отличительный признак химической реакции?

– Ежеминутно в мире протекает миллионы химических реакций – в нашем желудке, когда мы едим, в выпекающемся пироге или в двигателе автомобиля. Но как определить происходит химическая реакция или нет?

При химических процессах происходит превращение одних веществ в другие, которые обладают новыми свойствами, которыми не обладали исходные вещества. Эти превращения сопровождаются яркими и наглядными изменениями. Эти наглядные изменения называются признаки.

– Что ещё вам необходимо знать о химических реакциях, чтобы безошибочно отличать их от физических явлений?

– Поэтому какую тему мы будем изучать сегодня на уроке?

– Должно быть что-то очень заметное

– Знать признаки химический явлений (реакций)

– Признаки химических реакций

Цель: подготовка к осознанному восприятию материала, стимулирование познавательного интереса.

IV. Актуализация субъектного опыта учащихся – 3 мин

“Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции”.

М.В. Ломоносов

– Как вы понимаете эти слова?

– Что хотели бы узнать и чему научиться на уроке:

• выявить – (признаки химических реакций)
• определить – (отличия химических и физических явлений)
• познакомиться – (с условиями протекания реакций)
• провести – (химический эксперимент)
• отметить – (значение химических реакций)

Главный признак химической реакции – это образование новых веществ с новыми свойствами. Вы знаете много веществ, но ваши знания будут неполными, если мы не изучим явления происходящие с ними. Вот по этому, сегодня на уроке вы должны провести различные реакции и выяснить их основные признаки.

– Для того чтобы проводить опыты, нужно знать какие вещества необходимо брать для реакции.

(учащиеся формируют цели урока)

Цель: активизация личного опыта каждого ученика и использование его в обучении, подготовка к восприятию нового материала, оценка учителем уровня подготовленности учащихся.

V. Открытие новых знаний, изучение нового материала (лабораторный эксперимент) – 12 мин

– В ходе исследования вы будете выступать в роли юных химиков – экспериментаторов. Нам предстоит работать с реактивами, в том числе с кислотами и щелочами. Вспомните правила ТБ, которые необходимо знать при работе с этими веществами.

– Анализируя лабораторный эксперимент, не забывайте записывать свои наблюдения в рабочую тетрадь и делать выводы. Пользоваться можно глазами, руками, памятью, эрудицией, правилами техники безопасности и реактивами.

– Какие опыты проводили и какие признаки наблюдали?

– Как вы думаете, какие условия необходимо выполнить, чтобы произошла химическая реакция?

(ребята перечисляют правила ТБ)

Условия протекания химических реакций: соприкосновение веществ, нагревание

Цель: формирование новых знаний о химических реакциях, признаках, условиях протекания реакции и классификации реакций по тепловому эффекту.

VI. Закрепление изученного – 5 мин

Используя электронные приложения, ребята закрепляют изученный материал.

– Прочитайте описание явлений и укажите, в какой части текста говориться о физическом явлении, а в какой о химической реакции. Назовите признаки химической реакции.

1) При горении свечи воск сначала плавится и смачивает фитиль, а потом сгорает, образуя углекислый газ и пары воды. Горение сопровождается образованием пламени.

2) В процессе выплавки чугуна из руды образуется металл. Горячий чугун разливают в формы, в которых он постепенно остывает и затвердевает.

3) Для приготовления лимонада в воду высыпают кристаллики лимонной кислоты. Они постепенно растворяются. Затем в воду с кислотой добавляют соду. В результате появляются пузырьки газа.

4) При нагревании воды она испаряется, а при действии на неё электрического тока, воды разлагается на два простых газообразных вещества: кислород и водород.

5) При длительном пережёвывании чёрного хлеба он измельчается. Потом вы почувствуете сладковатый вкус, так как хлеб начинает перевариваться под действием слюны.

6) Для приготовления теста сначала дрожжи растворяют в воде. Затем их добавляют к остальным компонентам теста. В результате появляются пузырьки газа, которые делают тесто воздушным.

– Итак, запишем в рабочую тетрадь признаки и условия протекания реакций

Плавление воска — физическое явление, т.к. меняется его агрегатное состояние, а горение — химическое, в тексте говорится об образовании двух новых веществ.

Превращение руды в чугун – процесс химический, а остывание и затвердевание чугуна — физический.

Растворение кристалликов лимонной кислоты – явление физическое, т.к. меняется размер частиц вещества. После добавления соды произошла химическая реакция – как появляются пузырьки какого-то нового вещества.

Испарение воды – физическое явление, так как меняется агрегатное состояние вещества, а разложение под действием тока — химическое, так как образовались новые вещества.

Измельчение хлеба — физическое явление. Переваривание под действием слюны — химическое.

1-2 минуты дети знакомятся с текстом и обсуждают его. Учитель направляет обсуждение ответов каждой группы остальными детьми.

Включить экран.

VII. Применение изученного – 3 мин

– Молодцы, ребята! Вы на практике узнали о некоторых признаках химических реакций. Но… вся ли информация сейчас прозвучала? Как вы думаете?

– Совершенно верно! Мы ничего не сказали о том, где человек в своей повседневной жизни может встретиться с химическими реакциями и наблюдать за их признаками, какие химические реакции происходят в природе и какими признаками они сопровождаются. Можете привести примеры?

– Наверно, не вся!

– Извержения вулканов. Огромное количество (выделение энергии в виде тепла и света)

– Летом листья на деревьях зелёные, а осенью жёлтые и красные

– Образование пещер, т. к. происходит взаимодействие таких минералов, как известняк, с водой и углекислым газом, что приводит к их растворению?

VIII. Контроль и самоконтроль – 5 мин

1. Установите соответствие

Явления: 1). Растворение соли в воде; 2). Плавление свинца; 3). Загнивание белка; 4). Почернение серебряной ложки.

Название явления: а). Физическое явление; б) Химическое явление.

(1а; 2а; 3б; 4б). 

2. Укажите признаки следующих химических реакций

Название химической реакции.

Признак хим. реакции.

1. Прокисание молока.
2. Горение бензина.
3. Разложение сахара.
4. Образование накипи в чайнике.
5. Открывание бутылки с газированной водой

– Ваше время закончилось. Проверьте свои ответы и выставьте себе оценки. .

Цель: репродуктивное воссоздание изученного материала, систематизация и обобщение, выполнение заданий на изученную тему, первичная проверка усвоения и понимания материала.

IX. Домашнее задание – 1 мин

Приведите пословицы, где речь идёт о явлениях. Определите группу явлений: физические или химические

Цель: разъяснение, постановка домашнего задания.

X. Подведение итогов. Рефлексия – 2 мин

– В ходе урока вы попытались овладеть самым главным в процессе познания – умением находить истину с помощью доказательств, то есть проводить исследования. Многие учёные прошлых веков опирались в своих изысканиях лишь на интуицию и в результате нередко ошибались. Вы же с помощью опытов нашли свою истину.

Без химических реакций невозможна жизнь и все многообразие веществ. И задача человека, изучив этот мир, постараться использовать полученные знания во благо.

Продолжите предложение:

• Теперь я знаю, что …
• Теперь я знаю, как …
• Теперь я умею…
• Меня удивило…

– Выразите свое мнение об уроке, выбрав смайлик.

– Что ещё вы хотели бы знать о химических реакциях?

– В заключение я хочу сказать, что химия – это удивительная наука, вы ее только начинаете познавать. Спасибо за сотрудничество.

TITAN EFB

• Главная
• Каталог АКБ
• Start-Stop аккумуляторы (АКБ для авто с системой Start-Stop)
• TITAN EFB

При постоянных циклических нагрузках, в батареях происходят химические реакции, вызывающие «отмирание» и последующее осыпание активной массы пластин поэтому традиционные аккумуляторы не пригодны к использованию в автомобилях с системой Start/Stop и в сверх жёстких режимах эксплуатации батареи (сокращён срок службы).

Технология EFB разработана для использования аккумулятора в экстремально жестких условиях (спецтехника). Гражданское применение — Автопром, в системах Start/Stop, замена AGM.

Цена:

Емкость, Ач:

Ток, А:

Выводить по:

20

|

36

|

52

Даже умеренная эксплуатация автомобиля создает высокие циклические нагрузки на авто аккумуляторы. Запуск двигателя требует огромного импульса от батареи и последующей зарядки от генератора. Короткие переезды, частые запуски двигателя, и работа АКБ в режиме недозаряда могут привести к сульфатации – процессу деформации пластин из-за окисления свинцовых пластин. Таким образом падает емкость и работоспособность аккумуляторных батарей. Особенно это актуально для машин с системой Старт-Стоп, в которых циклы запуска двигателя повторяются при каждой остановке.

Если Вы не хотите часто менять авто аккумуляторы и быть уверенными в их надежности, купите TITAN EFB – уникальные батареи собственной марки Торгового Дома «Тубор» по самым выгодным ценам!

Классическая кальциевая технология изготовления подразумевает применение свинцовых пластин, погруженных в электролит – состав из серной кислоты и дистиллированной воды. Чем ниже уровень заряда, тем ниже проводящая способность пластин и выше риск сульфатации. При производстве АКБ по EFB технологии также используются свинцовые пластины и электролит, но с небольшими отличиями, обеспечивающими улучшенные пользовательские характеристики батарей:

·         Применяются более толстые и емкие пластины, обернутые в специальные пакеты из микроволокна. Благодаря этому электроды постоянно пропитываются электролитом, что повышает их энергоемкость и устойчивость к деформациям.

·         Корпус изготавливается из усиленного ударопрочного пластика, а его герметичность обеспечивает двойная крышка с лабиринтным отводом конденсата Double Deck.

EFB батареи – идеальное решение для эксплуатации автомобиля в экстремально жестких условиях и для Start/Stop систем. Особенности производства и технологических решений позволили создать надежные АКБ с высокой устойчивостью к погодным условиям, глубоким разрядам и перегрузкам. Вы можете купить авто аккумуляторы TITAN EFB напрямую от флагмана Российского аккумуляторного рынка – ТД «Тубор» — по выгодным ценам!

Автомобильные двигатели

Комплексная химия горения

Эта статья была первоначально опубликована в весеннем выпуске Argonne Now , научного журнала лаборатории 2016 г. .

Миллиардная доля секунды: именно так быстро происходят некоторые из наиболее важных химических реакций горения.

Химик из Аргонны Стивен Пратт возглавляет группу газофазной химической динамики в Аргонне. Его команда, в которую входит десяток кандидатов наук. ученые, несколько постдоков и многочисленные приглашенные студенты и исследователи пытаются собрать как можно больше информации о чем-то, что длится всего мгновение.

Их цель: понимание химии горения.

Химия сгорания в цилиндре двигателя происходит в газовой фазе. Отдельные реакции можно рассматривать на молекулярном уровне.

«Если подумать о сгорании в двигателе на топливе, то это кажется простым процессом, но на самом деле он очень сложен», — сказал Пратт.

Это верно даже для самого простого процесса, в котором водород и кислород сгорают, сказал он.

Реакция кислорода (O ₂ ) с двумя молекулами водорода (H ₂ ) приводит к образованию двух молекул воды (H ₂ O). Но когда они сгорают в реальной жизни, происходят десятки других вещей.

Для точного описания этого процесса необходимо рассмотреть 25-30 различных реакций, даже если участвуют только два химических элемента.

СЛОЖНОСТЬ, НА ГАЛЛОНЫ

Существующие виды топлива, такие как те, которые используются в наших автомобилях, представляют еще большую проблему.

Бензин, который мы используем каждый день по дороге на работу, на самом деле представляет собой смесь более 1000 различных химических веществ. Когда он горит, количество химических видов и реакций резко увеличивается.

«Если вы попытаетесь смоделировать что-то подобное, вы должны учитывать скорости всех реакций и то, как эти скорости зависят от температуры и давления, среди прочих факторов», — сказал Пратт. «В эти модели необходимо встроить огромный объем информации, чтобы сделать их достаточно точными для количественных прогнозов.

«В некоторых важных реакциях участвуют очень реактивные фрагменты этих топливных молекул, которые живут очень короткое время», — сказал Пратт. «Их невероятно трудно изучать экспериментально».

Если бы точные скорости реакции и энергетика могли быть определены теоретическими расчетами, а не экспериментами, это могло бы обеспечить решение этой проблемы.

Том Даннинг, в настоящее время работающий в Вашингтонском университете, инициировал разработку в Аргонне химии горения в конце XIX века.70-е годы. Его видение состояло в том, что теоретическая химия однажды станет достаточно хороша для расчета всей необходимой информации, что позволит построить прогнозирующие модели химии горения на основе первых принципов.

— Сорок лет назад это казалось надуманным, — сказал Пратт. «Сегодня мы как никогда близки к тому, чтобы это произошло».

С самого начала этой работы, по словам Пратта, Аргонн собрал множество экспериментаторов и теоретиков для изучения динамики и скорости реакций.

«Постоянное взаимодействие между этими исследователями было бесценным для понимания химии и улучшения теоретических методов», — сказал Пратт.

Их исследования обширны. В то время как некоторые сосредотачиваются на химической энергетике, другие изучают динамику и скорость реакций, а также скорость связанных процессов, таких как передача энергии между сталкивающимися горячими молекулами.

После характеристики отдельных реакций они объединяются в более крупные химические модели для выбранных видов топлива.

Также разрабатываются методы повышения прогнозируемости этих моделей за счет улучшения выбранных данных о скорости.

ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНАЯ НАУКА

После десятилетий исследований только теория теперь может воспроизводить экспериментальные результаты для многих классов реакций, а также может делать точные прогнозы для некоторых реакций, которые нелегко поддаются экспериментированию.

Несмотря на то, что остаются серьезные проблемы, по словам Пратта, цель прогнозирующих химических моделей почти достижима.

«Мы начинаем видеть свет в конце туннеля», — сказал Пратт. «Это действительно захватывающе».

В конечном счете, эта возможность не только поможет в разработке улучшенных двигателей и видов топлива, но и ускорит внедрение альтернативных возобновляемых видов топлива на коммерческий рынок.

Усилия компании Argonne в этой области получили широкое признание. Трое ее ученых — выдающиеся научные сотрудники Аргонны Лоуренс Б. Хардинг и Альберт Ф. Вагнер, а также старший химик Джо В. Майкл — недавно были отмечены Journal of Physical Chemistry A со специальным выпуском в честь 100-летия совместной работы в области кинетики горения.

«Эти трое — потрясающие ученые», — сказал Пратт. «Это один из ведущих журналов в нашей области, и в этом специальном выпуске подчеркивается важность вклада Ларри, Эла и Джо в химию горения».

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Сибенду Сом, инженер-механик из Аргонны, разрабатывает инструменты прогнозирования для моделирования процессов, происходящих внутри двигателей внутреннего сгорания.

«Двигатели очень прощающие», — сказал Сом, который присоединился к лаборатории в 2009 году. «Сжигание — не проблема. Вы можете залить любое топливо, и оно сгорит. Проблема заключается в эффективности сгорания. Как увеличить пробег наших автомобилей? И как нам сделать это чище, чем это делалось раньше?»

Как главный исследователь программы моделирования, Сом использует вычислительные кластеры и лабораторный суперкомпьютер для проверки теорий о горении, которые сделают процесс гораздо более эффективным.

Бензин, который мы используем каждый день по дороге на работу, на самом деле представляет собой смесь более 1000 различных химических веществ.

«В прошлом при моделировании двигателей использовались только очень простые модели, которые не были предсказательными, — сказал он. «Что мы пытаемся сделать, так это использовать сложные модели, которые охватывают больше физики с точки зрения распыления топлива и сгорания. Используя кластеры и суперкомпьютер, мы можем проводить тесты и симуляции за 24-48 часов, что иначе было бы невозможно. И эта технология позволяет нам уменьшить неопределенность в моделировании, чтобы результат был намного более точным. Сейчас мы можем делать то, что не могли сделать пять лет назад».

В рамках этих усилий компания Argonne заключила соглашение о совместных исследованиях и разработках с ведущей компанией, которая проектирует, производит, распространяет и обслуживает дизельные и газовые двигатели, а также с другой компанией, которая является лидером в области программного обеспечения для вычислительной гидродинамики.

Работа Сома позволяет ему проверять задержку воспламенения, скорость выделения тепла и выбросы, а также другие важные компоненты сгорания.

«Моя команда отвечает за помощь и оптимизацию сгорания бензина», — сказал он. «Чтобы сделать это, мы должны ответить на несколько вопросов, например: «Когда следует впрыскивать топливо? И под каким углом?»

МОЛЕКУЛА ЗА МОЛЕКУЛОЙ

Дуглас Лонгман, руководитель отдела исследований двигателей внутреннего сгорания в Аргонне, работает в лаборатории 17 лет. Его команда отвечает за широкий спектр экспериментальных работ и работ по компьютерному моделированию, включая фундаментальные исследования процессов сгорания, когда ученые используют машину быстрого сжатия, чтобы имитировать те же условия, что и в двигателе, но гораздо более контролируемым образом. основной химии каждого взрыва.

Тайна, по словам Лонгмана, частично связана с самим бензином. Октановое число 87 или 91, которое мы видим на заправочной станции, недостаточно говорит ученым о том, как будет работать топливо, поэтому они полагаются на нечто, называемое машиной быстрого сжатия, чтобы заполнить пробелы.

«Бензин состоит из сотен различных компонентов, каждый из которых имеет свои уникальные свойства сгорания», — сказал Лонгман. «Машина быстрого сжатия показывает нам взаимодействие различных типов молекул. Затем реальные виды топлива сравниваются с нашими упрощенными смесями, чтобы понять их характеристики».

Кроме того, ученые в Аргонне также изучают выбросы выхлопных газов, а также характеристики и воспламенение различных конфигураций двигателей.

«Мы можем делать изображения внутри камеры сгорания, что помогает нам получить лучший набор экспериментальных данных, которые мы можем сравнить с моделированием, которое другие ученые, такие как Сибенду Сом, делают на компьютерах», — сказал Лонгман. «Изображение позволяет нам учитывать температуру, распределение топливно-воздушной смеси, хорошо ли она перемешана или имеет слишком много или слишком мало топлива».

ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, БЕНЗИНОВОЕ ТОПЛИВО

Одним из ключевых проектов в этой области является новая концепция сгорания в двигателе: воспламенение от сжатия бензина.

«Это своего рода комбинация дизельного двигателя и бензинового двигателя с искровым зажиганием, которые есть в большинстве американских автомобилей», — сказал Лонгман. «Это два разных подхода к сжиганию. У каждого из них есть свои преимущества».

Система сгорания дизельного двигателя очень экономична, но создает слишком много загрязнений, образуя оксиды азота и сажу. Бензиновые двигатели с искровым зажиганием чище, но не так эффективны. По словам Лонгмана, с точки зрения миль на галлон вы сжигаете больше топлива с бензином, чем с дизельным топливом.

«По сути, воспламенение от сжатия бензина пытается использовать бензиновое топливо в процессе сгорания, подобном дизельному», — сказал он. «Мы заливаем бензин в дизельный двигатель и можем управлять им, контролируя подачу топлива в камеру сгорания».

При этом ученые надеются добиться высокой эффективности дизельного процесса и низких выбросов бензинового топлива.

«Мы работаем в этой области уже четыре-пять лет, — сказал Лонгман. «И мы добились большого прогресса. Мы предполагаем, что это может быть доступно для потребителей примерно через 15 лет».

СТАЦИОНАРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ

Лаборатория также изучает стационарные двигатели, работающие на природном газе, которые представляют собой тот же тип двигателей, что и наши автомобили, но намного крупнее и связаны с генератором. Они будут поставлять электроэнергию в электрические сети.

«Мы много лет работали над тем, как сделать эти двигатели более эффективными, — сказал Лонгман. «Есть несколько способов сделать это, но оба они затрудняют воспламенение смеси природного газа и воздуха. Свечи зажигания не работают должным образом в некоторых из этих условий. Мы используем лазерные воспламенители для воспламенения топливно-воздушной смеси вместо свечи зажигания».

Лаборатория также исследует дизельные двигатели размером с локомотив.

«Как и почти во всех наших программах, основное внимание уделяется повышению эффективности использования топлива при снижении уровня выбросов», — сказал он.

ПРОВЕРКА

Ученый-вычислитель из Аргонны Рэй Бэйр дважды работал в лаборатории. Во время своего первого турне он был в группе теоретической химии и сосредоточился на исследованиях горения. В настоящее время он работает в управлении вычислительной техники, окружающей среды и биологических наук, где он является главным специалистом по вычислениям для приложений.

«Я занимаюсь вычислительной молекулярной наукой, но то, чем я сейчас занимаюсь, основано на более чем десятилетнем опыте взаимодействия с командами вычислительной науки и инженеров, — сказал он. «Я работаю с исследовательскими группами в лаборатории, чтобы помочь разработать вычислительные стратегии и наладить партнерские отношения, чтобы попытаться решить некоторые из ключевых вычислительных задач в исследованиях энергетики».

Сосредоточившись на высокопроизводительных вычислениях, он управляет внутренним суперкомпьютерным центром лаборатории, где работает с десятками ученых в различных областях исследований.

В настоящее время он является частью междисциплинарной группы, помогающей с планами Научно-исследовательского института виртуальных двигателей и Инициативы по топливу, или VERIFI, которая объединяет опыт всех четырех управлений в Аргонне.

«Если вы посмотрите на обычную практику двигателестроения с точки зрения точности их моделей и их предсказуемости, то с помощью суперкомпьютеров есть возможность добиться большего», — сказал он.