1. По признаку изменения степеней окисления элементов в молекулах реагирующих веществ все реакции делятся на:
а) окислительно-восстановительные реакции (реакции с переносом электронов);
б) не окислительно-восстановительные реакции (реакции без переноса электронов).
2. По знаку теплового эффекта все реакции делятся на:
а) экзотермические (идущие с выделением теплоты);
б) эндотермические (идущие с поглощением теплоты).
3. По признаку однородности реакционной системы реакции делятся на:
а) гомогенные (протекающие в однородной системе);
б) гетерогенные (протекающие в неоднородной системе)
4. В зависимости от присутствия или отсутствия катализатора реакции делятся на:
а) каталитические (идущие с участием катализатора);
б) некаталитические (идущие без катализатора).
5. По признаку обратимости все химические реакции делятся на:
а) необратимые (протекающие только в одном направлении);
б) обратимые (протекающие одновременно в прямом и в обратном направлениях).
Рассмотрим еще одну часто используемую классификацию.
По числу и составу исходных веществ (реагентов) и продуктов реакции можно выделить следующие важнейшие типы химических реакций:
а) реакции соединения; б) реакции разложения;
в) реакции замещения; г) реакции обмена.
Реакции соединения - это реакции, в ходе которых из двух или нескольких веществ образуется одно вещество более сложного состава:
А + В + ... = В.
Существует большое число реакций соединения простых веществ (металлов с неметаллами, неметаллов с неметаллами), например:
Fe + S = FeS 2Na + Н 2 = 2NaН
S + О 2 = SО 2 Н 2 + Сl 2 = 2НСl
Реакции соединения простых веществ всегда являются окислительно-восстановительными реакциями. Как правило, эти реакции экзотермичны.
В реакциях соединения могут участвовать и сложные вещества, например:
СаО + SО 3 = СаSО 4 К 2 О + Н 2 О = 2КОН
СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Сa(НСО 3) 2
В приведенных примерах степени окисления элементов при протекании реакций не изменяются.
Существуют также реакции соединения простых и сложных веществ, которые относятся к окислительно-восстановительным реакциям, например:
2FеС1 2 + Сl 2 = 2FеСl 3 2SО 2 + О 2 = 2SО 3
· Pеакции разложения - это реакции, при протекании которых из одного сложного вещества образуются два или несколько более простых веществ: А = В + С + ...
Продуктами разложения исходного вещества могут быть как простые, так и сложные вещества, например:
2Fе(ОН) 3 = Fе 2 О 3 + 3Н 2 О ВаСО 3 = ВаО + СО 2
2АgNO 3 = 2Аg + 2NO 2 + О 2
Реакции разложения обычно протекают при нагревании веществ и являются эндотермическими реакциями. Как и реакции соединения, реакции разложения могут протекать с изменением и без изменения степеней окисления элементов.
Реакции замещения - это реакции между простыми и сложными веществами, при протекании которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в молекуле сложного вещества. В результате реакции замещения образуются новое простое и новое сложное вещество:
А + ВС = АС + В
Эти реакции почти всегда являются окислительно-восстановительными реакциями. Например:
Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2
Са + 2Н 2 О = Са(ОН) 2 + Н 2
Fе + СuSО 4 = FеSО 4 + Сu
2Аl + Fе 2 О 3 = 2Fе + Аl 2 О 3
2КВr + Сl 2 = 2КСl + Вr 2
Существует небольшое число реакций замещения, в которых участвуют сложные вещества и которые происходят без изменения степеней окисления элементов, например:
СаСО 3 + SiO 2 = СаSiO 3 + СО 2
Са 3 (РО 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + Р 2 О 5
Реакции обмена - это реакции между двумя сложными веществами, молекулы которых обмениваются своими составными частями:
АВ + СВ = АВ + СВ
Реакции обмена всегда протекают без переноса электронов, т. е. являются не окислительно-восстановительными реакциями. Например:
НNО 3 + NаОН = NaNО 3 + Н 2 О
ВаСl 2 + Н 2 SО 4 = ВаSO 4 + 2НСl
В результате реакций обмена обычно образуются осадок (↓),или газообразное вещество (), или слабый электролит (например, вода).
«Химические реакции. Признаки и условия их протекания»Барышова И.В. ГОУ СОШ №1980. г Москва.
Задачи обучения. Сформировать знания о признаках и условиях протекания химических реакций, на этой основе усовершенствовать умение отличать физические процессы от химических.
Задачи развития. Совершенствовать умение объяснять зависимость протекания химических реакций от внешних условий.
Эксперимент. Плавление парафина, обугливание сахара, горение лучины, взаимодействие медного купороса с аммиаком, взаимодействие сульфата меди (II) и гидроксида натрия, взаимодействие растворов карбоната натрия и соляной кислоты, взаимодействие тиосульфата натрия с серной кислотой. Составление моделей молекул.
Планируемые результаты обучения. Учащиеся должны уметь на примерах конкретных химических реакций указывать условия их возникновения и дальнейшего протекания, а также признаки реакций.
Планируемые результаты развития. Учащиеся должны уметь объяснять связь между условиями и возможностью протекания химических реакций.
Ход урока.
Все изменения, происходящие с веществами в природе, называются явлениями . В природе происходят биологические, химические и физические явления. Но сегодня мы будем сравнивать химические и физические явления
В процессе демонстрации опытов (дробление кусочка сахара и обугливание сахара) выясняем сущность происходящих явлений и составляем таблицу.
Приведите свои примеры физических и химических явлений.
Химические явления называются химическими реакциями. Давайте смоделируем на атомно-молекулярном уровне химическую реакцию разложения воды.
Изготовление молекул воды и демонстрация химического явления (работа с моделями).
Для закрепления знаний проводим беседу с учащимися и отвечаем на вопросы.
Закружилась листва золотая
В розоватой воде на пруду.
Словно бабочек лёгкая стая с
Замираньем летит на звезду…
(С. Есенин).
Вопросы учителя:
1. О каком явлении в жизни растений говорится в стихах С. Есенина?
2. К физическим или химическим явлениям относится листопад?
3. С чем связано изменение цвета листьев деревьев осенью, какие явления физические или химические происходят при этом?
4. Какой пигмент обуславливает зелёную окраску листьев растений?
Для развития умений учащихся по самоконтролю знаний проводим тестированный контроль.
1. К химическим явлениям (в отличие от физических) относятся:
Сгорание бензина в двигателе автомобиля
Скисание молока
Таяние снега
Образование инея на деревьях.
Выпадение дождя
Извержение вулканов
Гниение растительных остатков
Ледоход на реке.
Образование осадка
Изменение агрегатного состояния
Выделение газа
Измельчение вещества.
Горение угля
Приготовление порошка из куска мела
Образование ржавчины
Свечение вольфрамовой нити в лампочке.
Для чего нам необходимо знать условия возникновения и условия протекания химических реакций?
Для того чтобы контролировать протекание химических реакций, иногда химическую реакцию необходимо прекратить, например, при пожаре мы стремимся прекратить реакцию горения.
О реакции горения мы будем говорить на следующем урок.
Завершает урок рефлексионо-оценочный этап.
Показ занимательного опыта «Вулкан»
В ходе этого урока научились работать с химической посудой, создавать модели молекул, различать химические и физические явления, знать условия возникновения и протекания реакций, делать выводы.
Химические реакции, их свойства, типы, условия протекания и прочая, являются одним из краеугольных столпов интересной науки под названием химия. Попробуем же разобрать что такое химическая реакция, и какова ее роль. Итак, химической реакцией в химии принято считать превращение одного либо нескольких веществ, в другие вещества. При этом ядра у них не меняются (в отличие от реакций ядерных), зато происходит перераспределение электронов и ядер, и, разумеется, появляются новые химические элементы.
Химические реакции в природе и быту
Мы с вами окружены химическими реакциями, более того мы сами их регулярно осуществляем различными бытовыми действиями, когда например, зажигаем спичку. Особенно много химических реакций сами того не подозревая (а может и подозревая) делают повара, когда готовят еду.
Разумеется, и в природных условиях проходит множество химических реакций: извержение вулкана, листвы и деревьев, да что там говорить, практически любой биологический процесс можно отнести к примерам химических реакций.
Типы химических реакций
Все химические реакции можно условно разделить на простые и сложные. Простые химические реакции, в свою очередь, разделяются на:
- реакции соединения,
- реакции разложения,
- реакции замещения,
- реакции обмена.
Химическая реакция соединения
По весьма меткому определению великого химика Д. И. Менделеева реакция соединения имеет место быть когда «их двух веществ происходит одно». Примером химической реакции соединения может быть нагревание порошков железа и серы, при которой из них образуется сульфид железа — Fe+S=FeS. Другим ярким примеров этой реакции является горение простых веществ, таких как сера или фосфор на воздухе (пожалуй, подобную реакцию можно также назвать тепловой химической реакцией).
Химическая реакция разложения
Тут все просто, реакция разложения является противоположностью реакции соединения. При ней из одного вещества получается два или более веществ. Простым примером химической реакции разложения может быть реакция разложение мела, в ходе которой из собственно мела образуется негашеная известь и углекислый газ.
Химическая реакция замещения
Реакция замещения осуществляется при взаимодействии простого вещества со сложным. Приведем пример химической реакции замещения: если опустить стальной гвоздь в раствор с медным купоросом, то в ходе этого простого химического опыта мы получим железный купорос (железо вытеснит медь из соли). Уравнение такой химической реакции будет выглядеть так:
Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu
Химическая реакция обмена
Реакции обмена проходят исключительно между сложными химическими веществами, в ходе которых они меняются своими частями. Очень много таких реакций имеют место быть в различных растворах. Нейтрализация кислоты желчью – вот хороший пример химической реакции обмена.
NaOH+HCl→ NaCl+Н 2 О
Так выглядит химическое уравнение этой реакции, при ней ион водорода из соединения HCl обменивается ионом натрия из соединения NaOH. Следствием этой химической реакции является образование раствора поваренной соли.
Признаки химических реакций
По признакам протекания химических реакций можно судить прошла ли химическая реакция между реагентами или нет. Приведем примеры признаков химических реакций:
- Изменение цвета (светлое железо, к примеру, во влажном воздухе покрывается бурым налетом, как результат химической реакции взаимодействия железа и ).
- Выпадение осадка (если вдруг через известковый раствор пропустить углекислый газ, то получим выпадение белого нерастворимого осадка карбоната кальция).
- Выделение газа (если Вы капнете на пищевую соду лимонной кислотой, то получите выделение углекислого газа).
- Образование слабодиссоциированных веществ (все реакции, в результате которых образуется вода).
- Свечение раствора (примером тут могут служить реакции, происходящие с раствором люминола, излучающего при химических реакциях свет).
В целом, трудно выделить какие признаки химических реакций являются основными, для разных веществ и разных реакций характерны свои признаки.
Как определить признак химической реакции
Определить признак химической реакции можно визуально (при изменении цвета, свечении), или по результатам этой самой реакции.
Скорость химической реакции
Под скоростью химической реакции обычно понимают изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени. Притом, скорость химической реакции всегда положительная величина. В 1865 году химиком Н. Н. Бекетовым был сформулирован закон действия масс гласящий, что «скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам».
К факторам скорости химической реакции можно отнести:
- природу реагирующих веществ,
- наличие катализатора,
- температуру,
- давление,
- площадь поверхности реагирующих веществ.
Все они имеют самое прямое влияние на скорость протекания химической реакции.
Равновесие химической реакции
Химическим равновесием называют такое состояние химической системы, при котором протекает несколько химических реакций и скорости в каждой паре прямой и обратной реакции равны между собой. Таким образом, выделяется константа равновесия химической реакции – это та величина, которая определяет для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия. Зная константу равновесия можно определить направление протекания химической реакции.
Условия возникновения химических реакций
Чтобы положить начало химических реакций, необходимо для этого создать соответствующие условия:
- приведение веществ в тесное соприкосновение.
- нагревание веществ до определенной температуры (температура химической реакции должна быть подходящей).
Тепловой эффект химической реакции
Так называют изменение внутренней энергии системы как результат протекания химической реакции и превращения исходных веществ (реактантов) в продукты реакции в количествах, соответствующих уравнению химической реакции при следующих условиях:
- единственно возможной работой при этом есть только лишь работа против внешнего давления.
- исходные вещества и продукты, полученные в результате химической реакции, имеют одинаковую температуру.
Химические реакции, видео
И в завершение интересно видео про самые удивительные химические реакции.
Тип урока : приобретение новых знаний.
Вид урока : беседа с демонстрацией опытов.
Цели:
Обучающие - повторить отличия химических явлений от физических. Сформировать знания о признаках и условиях протекания химических реакций.
Развивающие - развивать умения, опираясь на знание химии, ставить несложные проблемы, формулировать гипотезы., обобщать.
Воспитательные – продолжить формирование научного мировоззрения учащихся, воспитывать культуру общения через работу в парах «ученик-ученик», «ученик-учитель», а также наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу.
Методы и методические приемы : Беседа, демонстрация опытов; заполнение таблицы, химический диктант, самостоятельная работа с карточками.
Оборудование и реактивы . Лабораторный штатив с пробирками, железная ложечка для сжигания веществ, пробирка с газоотводной трубкой, спиртовка, спички, растворы хлорида железа FeCL 3 , роданида калия KNCS, медного купороса (сульфат меди) CuSO 4 , гидрооксида натрия NaOH, карбоната натрия Na 2 CO 3 , соляной кислоты HCL,порошок S.
Ход урока
Учитель. Мы изучаем главу «Изменения, происходящие с веществами» и знаем что изменения могут быть физическими и химическими. В чём отличие химического явления от физического?
Ученик. В результате химического явления изменяется состав вещества, а в результате физического явления состав вещества остается без изменения, а меняется лишь его агрегатное состояние или форма и размеры тел.
Учитель. В одном и том же опыте можно одновременно наблюдать химические и физические явления. Если медную проволоку расплющить молотком, то получится медная пластинка. Изменяется форма проволоки, но состав её остаётся прежним. Это физическое явление. Если медную пластинку нагреть на сильном огне, то исчезнет металлический блеск. Поверхность медной пластинки покроется чёрным налётом, который можно соскрести ножом. Значит, медь взаимодействует с воздухом и превращается в новое вещество. Это химическое явление. Между металлом и кислородом воздуха происходит химическая реакция.
Химический диктант
Вариант 1
Задание. Укажите о каких явлениях (физических или химических) идет речь. Поясните свой ответ.
1. Сгорание бензина в двигателе автомобиля.
2. Приготовление порошка из куска мела.
3. Гниение растительных остатков.
4. Скисание молока.
5. Выпадение дождя
Вариант 2
1. Горение угля.
2. Таяние снега.
3. Образование ржавчины.
4. Образование инея на деревьях.
5. Свечение вольфрамовой нити в лампочке.
Критерии оценивания
Максимально можно набрать 10 баллов (по 1 баллу за правильно указанное явление и по 1 баллу за обоснование ответа).
Учитель. Итак, вам известно, что все явления подразделяются на физические и химические. В отличие от физических явлений при химических явлениях, или химических реакциях, происходит превращение одних веществ в другие. Эти превращения сопровождаются внешними признаками. Для того чтобы познакомить вас с химическими реакциями, я проведу ряд демонстрационных опытов. Вам нужно определить признаки, по которым можно сказать, что произошла химическая реакция. Обратите внимание на то, какие условия необходимы для протекания этих химических реакций.
Демонстрационный опыт №1
Учитель. В первом опыте нужно выяснить, что происходит с хлоридом железа (111) при добавлении к нему раствора роданида калия KNCS.
FeCL 3 + KNCS = Fe(NCS) 3 +3 KCL
Ученик. Реакция сопровождается изменением окраски
Демонстрационный опыт №2
Учитель. В пробирку нальём 2 мл медного купороса, добавим немного раствора гидрооксида натрия.
CuSO 4 + 2 NaOH = Cu (OH) 2↓ +Na 2 SO 4
Ученик . Выпадает осадок голубого цвета Cu (OH) 2↓
Демонстрационный опыт №3
Учитель. К полученному раствору Cu (OH) 2↓ добавить раствор кислоты HCL
Cu (OH) 2↓ + 2 HCL = CuCL 2 +2 HOH
Ученик . Осадок растворяется.
Демонстрационный опыт №4
Учитель. В пробирку с раствором карбоната натрия прильём раствор соляной кислоты HCL.
Na 2 CO 3 +2 HCL = 2 NaCL + H 2 O + CO 2
Ученик . Выделяется газ.
Демонстрационный опыт №5
Учитель. Подожжем в железной ложечке немного серы. Образуется сернистый газ-оксид серы (4) - SO 2.
S + O 2 = SO 2
Ученик. Сера загорается синеватым пламенем, даёт обильный едкий дым, выделяется тепло и свет.
Демонстрационный опыт №6
Учитель. Реакция разложения пермангата калия - реакция получение и распознавания кислорода.
Ученик. Выделяется газ.
Учитель. Эта реакция идет при постоянном нагреве, стоит его прекратить, как прекращается и реакция (кончик газоотводной трубки прибора, где получали кислород, опущен в пробирку с водой - пока нагревание, кислород выделяется, и его можно заметить по выходящим из кончика трубки пузырькам, если же нагревание прекратить – прекращается и выделение пузырьков кислорода).
Демонстрационный опыт №7
Учитель. В пробирку с NH 4 CL хлоридом аммония добавить немного щелочи NaOH при нагревании. Попросить одного из учеников подойти и понюхать, выделяющийся аммиак. Предупредить ученика о резком запахе!
NH 4 CL +NaOH = NH 3 + HOH + NaCL
Ученик . Выделяется газ с резким запахом.
Учащиеся записывают в тетрадь признаки химических реакций.
Признаки химических реакций
Выделение (поглощение) тепла или света
Изменение цвета
Выделение газа
Выделение (растворение) осадка
Изменение запаха
Используя знания учащихся о химических реакциях, на основе проделанных демонстрационных опытов составляем таблицу условия возникновения и протекания химических реакций
Учитель. Вы изучили признаки химических реакций и условия их протекания. Индивидуальная работа по карточкам.
Какие из признаков характерны для химических реакций?
А) Образование осадка
Б) Изменение агрегатного состояния
В) Выделение газа
Г) Измельчение веществ
Заключительная часть
Учитель подводит итоги урока, анализируя полученные результаты. Выставляет оценки.
Домашнее задание
Приведите примеры химических явлений, которые встречаются в трудовой деятельности ваших родителей, в домашнем хозяйстве, в природе.
По учебнику О.С.Габриеляна «Химия -8 класс» § 26, упр. 3,6 с.96
Условия возникновения и течения хим. реакций
1. Соприкосновение исходных веществ
2. Нагревание исходных веществ (или их смеси) до определённой температуры
3. В большинстве случаев применение катализаторов
Признаки протекания химических реакций
1) Изменение окраски
2) Появление запаха
3) Образование осадка
4) Растворение осадка
5) Выделение газа
6) Выделение или поглощение энергии (теплоты, энергии, света)
Условия полного протекания химической реакции
:
1) Образование осадка
2) Выделение газа
3) Образование слабого электролита (воды)
| По числу веществ и образующихся веществ | По изменению степени окисления атомов | |
| Без изменения степени окисления | С изменением степени окисления | |
| СОЕДИНЕНИЯ A + B = AB Из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное | CaO+H 2 O=Ca(OH) 2 PbO+SiO 2 =PbSiO 3 | H 2 +Cl 2 =2HCl 4Fe(OH) 2 +2H 2 O+O 2 =4Fe(OH) 3 |
| РАЗЛОЖЕНИЯ AB = A + B Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ | Cu(OH) 2 =CuO+H 2 O CaCO 3 =CaO+CO 2 NH 4 Cl=NH 3 +HCl | 4HNO 3 =2H 2 O+4NO 2 +O 2 4KClO 3 =3KClO 4 +KCl |
| ЗАМЕЩЕНИЯ A + BC =AC + B Атом простого вещества замещает один из атомов сложного | CuSO 4 +Fe=FeSO 4 +Cu 2KBr+Cl 2 =2KCl+Br 2 | |
| ОБМЕНА AB + CD = AD + CB Сложные вещества обмениваются своими составными частями | NaOH+HCl=NaCl+H 2 O |
ПО ТЕПЛОВОМУ ЭФФЕКТУ.
ПО ПРИСУТСТВИЮ ДРУГИХ ВЕЩЕСТВ.
| Составим уравнение химической реакции взаимодействия фосфора и кислорода |
3. Согласно закону сохранения массы веществ число атомов до и после реакции должно быть одинаковым. Это достигается путём расстановки коэффициентов перед химическими формулами реагентов и продуктов химической реакции.
   Получаем окончательный вид уравнения химической реакции. Стрелку заменяем на знак равенства. Закон сохранения массы вещества выполнен:
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
|
Алгоритм
При составлении уравнений реакций надо помнить о законе сохранения
массы веществ: все атомы молекул исходных веществ должны войти в состав молекул
продуктов реакции. Ни один атом не должен исчезнуть или неожиданно появиться.
Поэтому иногда, записав все формулы в уравнении реакции, приходится выравнивать
число атомов в каждой части уравнения - расставлять коэффициенты. Вот пример:
Атомов кислорода в левой части уравнения больше, чем в правой. Нужно,
чтобы получилось столько молекул оксида меди CuO, чтобы в них оказалось столько
же атомов кислорода, т.е. 2. Поэтому перед СuО ставим коэффициент 2:
Сu + O 2 = 2CuO
Теперь неодинаково число атомов меди. В левой части уравнения перед знаком меди
ставим коэффициент 2:
2Cu + O 2 = 2CuO
В итоге должно быть поровну атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения
Еще один пример:
Al + O 2 = Al 2 O 3
И здесь атомов каждого элемента разное количество до реакции и после нее. Выравнивать
начинаем с газа - с молекул кислорода:
1)Слева 2 атома кислорода, а справа 3. Ищем наименьшее общее кратное двух этих
чисел. Это наименьшее число, которое делится и на 2, и на 3, т.е. 6. Перед формулами
кислорода и оксида алюминия Al 2 O 3 ставим такие коэффициенты, чтобы общее число
атомов кислорода в этих молекулах было 6:
Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
2)Считаем число атомов алюминия: слева 1 атом, а справа в двух молекулах по 2
атома, т.е. 4. Перед знаком алюминия в левой части уравнения ставим коэффициент
4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
З)Еще раз пересчитываем все атомы до реакции и после нее: по 4 атома алюминия
и по 6 атомов кислорода.
Вычислите количество вещества оксида меди (I), если в реакцию с кислородом вступает медь массой 19,2г.
| 1. Записать условие задачи | Дано: m(Cu)=19,2г Найти: ν(Cu 2 O)=? |
| 2. Вычислить молярные массы веществ, о которых, идёт речь в задаче | М(Cu)=64г/моль М(Cu 2 O)=144г/моль |
| 3. Найдём количество вещества, масса которого дана в условии задачи |  |
| 4. Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты | 4 Cu + O 2 = 2 Cu 2 O |
| 5. Над формулами веществ запишем количества веществ из условия задачи,а под формулами –стехиометрические коэффициенты, отображаемые уравнением реакции |  |
| 6. Для вычисления искомого количества вещества, составим соотношение Ответ: ν(Cu 2 O)=0,15 моль |  |
