Методическая разработка урока "Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения."

Тема урока: Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения

Образовательные задачи:

1. Повторить понятия о физических и химических явлениях, химических реакциях и их сути;

2. На основании демонстрационного эксперимента подвести учащихся к открытию закона сохранения массы веществ;

3. Используя видеофрагмент электронного приложения к учебнику, познакомить учащихся с исторической справкой открытия закона сохранения массы веществ;

4. Показать значение открытия закона в химии и для производства;

Развивающие задачи:

1. Способствовать развитию навыков самостоятельной и групповой работы;

2. Способствовать развитию познавательной активности учащихся на уроке через применение видеофрагментов электронного приложения;

3. Развивать логическое мышление учащихся для умения объяснять результаты демонстрационного эксперимента;

4. Развивать умение применять закон сохранения массы веществ для решения задач и составления уравнений реакций.

Воспитательные задачи:

1. Продолжать воспитание аккуратности у учащихся в оформлении записи при решении задач и написания уравнений реакций;

2. Способствовать формированию у учащихся умения выслушивать мнение других, владению различными формами устных выступлений, оценке разных точек зрения.

3. Воспитывать культуру умственного труда, диалектико-материалистическое восприятие мира. 

Тип урока: Урок усвоения новых знаний.

Формы и методы: рассказ, беседа, самостоятельная работа, работа с учебником, наглядный, работа в группах.

Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, интерактивная доска, электронное приложение, ПСХЭ, весы, прибор для демонстрации закона сохранения массы веществ.

Реактивы: Растворы сульфата натрия и хлорида бария.

Демонстрации: 1) взаимодействие хлорида бария и сульфата натрия на весах; 2) видеофрагменты электронного приложения к учебнику.

Ожидаемый результат:

Ученик:

• даёт определение закону сохранения массы веществ, знает его суть;

• расставляет коэффициенты в уравнениях химических реакций;

• рассчитывает массу вещества (продукта или реагента), используя закон сохранения массы веществ.

ХОД УРОКА

I. Организация учащихся к уроку.

II. Актуализация опорных знаний. Мотивация учебной деятельности. Постановка проблемного вопроса.

1. Фронтальный опрос

«ИГРА – упражнение». Учитель перечисляет физические и химические явления. Учащиеся внимательно слушают. Если названо химическое явление, то они поднимают руку вверх. Ученик, ответивший не верно, даёт определение физического или химического явления и приводит дополнительно свой пример:

а) скисание молока;

б) брожение винограда;

в) таяние льда;

г) ржавление гвоздя;

д) плавление парафина;

е) испарение спирта;

ж) кипячение дистиллированной воды;

з) горение природного газа;

и) образование инея;

к) гниение мусора.

2. Беседа

Учитель: Вспомните опыт по горению серы при изучении темы «Физические и химические явления». Как мы записывали схему данной химической реакции? (ученик на доске записывает схему химической реакции при помощи химических формул S + O₂ SO₂, в это время с классом фронтально проверяем механизм записи схемы химической реакции, который был отработан на том уроке).

Как называются исходные и конечные вещества в схеме реакции?

Что происходит с атомами серы и кислорода по окончании химической реакции, судя по её схеме?

3. Определение темы и цели урока, её значимости в химической науке.

Учитель: Сегодня на уроке перед нами стоит чрезвычайно ответственная миссия – открыть для себя один из важнейших законов природы, науки. Вы попробуете себя в роли теоретиков и частично практиков, решая несложные упражнения и задачи.

Через несколько минут вы самостоятельно сформулируете тему сегодняшнего урока.

Девизом нашего урока будут слова английского философа Ф. Бекона: «Истина – дочь времени, а не авторитета». Будьте внимательными, так как в конце урока я попрошу вас объяснить, что понимал автор под этим высказыванием. А ещё вы должны дать ответ на ключевой вопрос: «Как химики познают мир веществ?».

Беседа

Учитель: Вернёмся снова к известной нам схеме химической реакции горения простого вещества серы. Как вы думаете: В чём суть химической реакции? (атомы Серы и Кислорода не исчезают, и новые атомы не появляются, а происходит их перегруппировка, в результате чего образуется новое вещество эс-О-два). Итак, суть химической реакции – перегруппировка атомов элементов вследствие чего происходит образование новых веществ.

Учитель: Изменяется ли количество атомов до и после реакции? (число атомов элементов не изменяется).

Учитель: Изменяется ли масса атомов Серы и Кислорода до и после реакции? (масса атомов элементов Серы и Кислорода не изменяется).

Учитель: Так, изменяется ли общая масса веществ до и после реакции?

(масса веществ до и после реакции не изменяется).

Рассказ учителя

Такое наше теоретическое предположение, которое в науке называют Гипотезой. Гипотеза – это мысль, предположение, которое требует доказательства. Когда гипотеза подтверждается практически, экспериментально, тогда она стаёт Законом.

Определите тему нашего урока (учащиеся формулируют тему урока)

III. Изучение нового материала.

1. История открытия закона.

Рассказ с сопровождением видеофрагментов

Учитель: В 1676 году английский физик и химик Роберт Бойль провёл такой опыт: он взвесил запаянную реторту с порошком металла, длительное время нагревал её, потом охладил до комнатной температуры, вскрыл реторту и снова взвесил. Вес реторты с содержимым увеличился. На основании чего Р. Бойль делает вывод, что масса прокалённого металла увеличивается за счёт соединения металла с «огненной силой», которая проникает через стенки реторты (видеофрагмент 1). Такие частицы «огненной силы» в то время называли флогистонами. Существовала даже целая теория флогистона.

Однако, согласно наших теоретических рассуждений масса веществ до реакции и после реакции должна быть неизменной!

ТАК КТО ОШИБАЕТСЯ? Мы или Р. Бойль? Что нам остаётся сделать? Правильно! Провести собственный эксперимент!

Демонстрация. Перед проведением эксперимента уравновесим сосуд Ландоля (двухколенная пробирка) на технических весах. В одно колено наливаем бесцветный раствор хлорида бария, а другое – бесцветный раствор сульфата натрия. Наклонив пробирку, переливаем содержимое одного колена к содержимому другого, т.е. смешиваем прозрачные вещества. Наблюдаем образование белого осадка.

Учитель: О чём свидетельствует данный признак реакции?

(об образовании нового вещества).

Наблюдение: Равновесие весов не нарушается!

Вывод: Мы правы! Это уже ЗАКОН.

Учитель: Какую же ошибку допустил Р. Бойль? (ответы учащихся).

Учитель: Я вас всех поздравляю, мы открыли для себя один из важнейших законов природы о сохранении массы вещества во время протекания химических реакций.

Однако, до нас его открыл учёный с многогранным талантом, у которого тоже имелись сомнения относительно справедливости опытов

Р. Бойля (видеофрагмент 2).

Учитель: Как М.В. Ломоносов изменил опыт? Он провёл ряд опытов аналогичных тем, которые проводил Р. Бойль с прокаливанием металлов в ретортах. Он подметил, что если сосуд, содержащий металл, взвесить до и после прокаливания, не раскрывая её, то масса остаётся неизменной. Опыты М.В. Ломоносова опровергают опыты и выводы Р. Бойля.

Ломоносов называет свой закон – Закон сохранения массы веществ. Тот факт, что атомы имеют постоянную массу, и обусловливает сохранение массы вещества. Ломоносов писал: «Все перемены в Натуре случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько же присовокупится к другому. Так, ежели где убудет материи, то умножится в другом месте...». 

Это открытие было огромным прорывом в науке, толчком к её развитию, поскольку предположение Р. Бойля почти столетие господствовало в химии и тем самым сдерживало её развитие. Это мы к сути закона подошли просто…, а в науке открытия происходят достаточно не просто. Отсутствие точных приборов, знания о газах, неумение их взвешивать не давали возможности открыть этот закон природы.

2. Открытие А.Л. Лавуазье.

Лавуазье писал: «Масса никогда не образуется и не исчезает, а только переходит от одного вещества к другому». «Элементы не появляются и не исчезают, а происходит только их перегруппировка».

Учитель: А известны ли вам факты, которые являются исключением из этого закона? Например: после сгорания дров, их масса явно уменьшается по сравнению с изначальной. Так ли это? Ответ поясните (ответы учащихся). Нет!

Следствие из закона: «Ничто не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Наука не знает ни одного случая, когда бы во время каких-нибудь процессов этот закон нарушался».

3. Применение закона сохранения массы веществ, его значение.

• в химическом производстве;

• при составлении химических уравнений реакций;

• в расчётах при решении задач;

• открытие закона сохранения массы веществ способствовало даль-нейшему развитию химической науки, пониманию законов природы.
  
  

Учитель: Предлагаю проверить закон в действии на примере известной нам реакции горения серы и горения водорода.

S + O₂ = SO₂

32 32 64 Закон действует!

H₂ + O₂ = H₂O

2 32 18

2 + 32 = 18 Закон не действует!

Учитель: Поскольку атомы не исчезают и новые не образуются, то их количество согласно закону сохранения массы должно быть равным. Как этого можно добиться? Этого можно добиться, подбирая коэффициенты.

2H₂ + O₂ = 2H₂O

4 + 32 = 36 Закон действует!

Учитель: Закон сохранения массы веществ применяется и для решения задач. Например: Какую массу серы необходимо сжечь в 4 г кислорода, чтобы получить 8 г оксида серы(IV)?

Дано: Решение:

m(O₂) = 4 г m(S) + m(O₂) = m(SO₂)

m(S) – ? m(S) = m(SO₂) – m(O₂) = 8 г – 4 г = 4 г

Ответ: m(S) = 4 г

IV. Закрепление полученных знаний.

Работа в парах

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях химических реакций:

а) Na + С1₂ → NaС1 ; б) Аg + S → Аg₂S ;

г) НgО → Нg + О₂ ; д) Na + О₂ → Nа₂О .

2. Решите задачи:

а) При горении 24 кг угля образовалось 88 кг углекислого газа. Какая масса кислорода для этого потребуется?

б) Какую массу ртути можно получить разложением 8,68 г оксида ртути(II), если при этом выделилось 0,64 г кислорода?

Самостоятельная работа

1. Закончите предложения:

а) Закон сохранения массы веществ экспериментально подтвердили: _____________________________ и ______________________________ .

б) Современная формулировка закона сохранения массы веществ такая: __________________________________________________________________.

в) Закон сохранения массы веществ используют для составления _____________________________ и _______________________________.

г) Число атомов до реакции всегда должно равняться ______________________________________________________________.

д) Коэффициент всегда ставится ________________________________.

2. Сумма всех коэффициентов в уравнении химической реакции

Р + О₂ = Р₂О₅ , равна:

а) 8 ; б) 9 ; в) 11 ; г) 6 .

V. Обобщение и систематизация полученных знаний.

Фронтальный опрос

- Какую тему мы изучили сегодня на уроке?

- Кем был открыл закон сохранения массы веществ?

- Какое значение имеет закон сохранения массы веществ и где применяется?

- Какое следствие вытекает из закона сохранения массы веществ?

- В чём суть химической реакции?

- Что называют коэффициентом и для чего его применяют в уравнениях химических реакций?

VI. Рефлексия.

- Так какой смысл, по-вашему, мнению, вложил Ф. Бекон в выражение: «Истина – дочь времени, а не авторитета»?

- Как химики познают мир веществ?

Сегодня на уроке…

узнал… понял… понравилось…

я

мне

научился… поможет… интересно…

VII. Инструктаж Д/з.

1. § 20 , с.67 – 68, упр. 3, 4 , 5 , тестовые задания 1 , 2 .

2. Используя электронное приложение к учебнику, подготовьтесь к уроку.

VIII. Подведение итогов урока.

7