закону сохранения массы веществ

Разработка уроков по химии для учащихся 7 классов
в рамках научно-педагогического проекта «Росток»
Тема урока:
Цели урока:
Закон сохранения массы веществ
ознакомить учащихся с законом
сохранения массы веществ;
раскрыть роль ученых-химиков (Р.
Бойль, М.В. Ломоносов, А. Лавуазье) в
открытии этого закона;
объяснить значение закона сохранения
массы веществ в химии как одной из
форм научных знаний о природе;
раскрыть сущность понятия
«химическое уравнение», как
подтверждение закона сохранения массы
веществ;
формировать
навыки
составления
уравнений химических реакций;
способствовать
развитию
умений
наблюдать,
логически
рассуждать,
делать выводы;
воспитывать культуру общения в
коллективе, умение работать в паре и в
группе.
Тип урока:
Методы урока:
Форма работы:
Оборудование урока:
комбинированный
словесный (рассказ, беседа,
объяснение);наглядный (использование
мультимедийной установки);
практический (решение упражнений).
фронтальная беседа, индивидуальная и
групповая работа
учебники, раздаточный материал,
мультимедийная установка
Ход урока
Эпиграф: «Доводы, до которых
человек додумался сам, обычно
убеждают его больше, нежели те,
которые
пришли
в
голову
другим».
1. Организационный этап.
ІІ. Этапвсестороннейпроверки знаний:
Самостоятельнаяработа:
І вариант:
Задание 1. Запишите с помощью химических символов и цифр:
а) две молекулы хлора;
б) три атома натрия;
в) четыре молекулы карбонатной кислоты, состоящей из двух атомов
Гидрогена, одного атома Карбона и трех атомов Оксигена;
Задание 2. Что означают записи 5Al; 3F2; 2CuSO4; 2H3PO4
Задание 3.Предлагаю вам прочесть этюд. Обратите внимание на то, какие
физические и химические явления упоминаются в этюде?
Зима
На улице стужа. Воет ветер, словно голодный зверь. Мороз-художник
изобразил на оконном стекле причудливые узоры. А в избе тепло! Жарко
горят поленья дров в печи. Вскипел самовар. Пора за стол. А на столе и
соленья, и варенья: квашеная капуста, моченые яблочки, из вчерашнего
молока поспела простокваша.
Назовите физические и химические явления, которые упоминаются в этюде.
Аргументируйте свой ответ.
ІІ вариант
Задание 1. Запишите с помощью химических символов и цифр:
а) три молекулы водорода;
б) шесть атомов брома;
в) две молекулы ортофосфорной кислоты, состоящей из трех атомов
гидрогена, одного атома фосфора и четырех атомов оксигена;
Задание 2. Что означают записи: 3Са; 5Н2S;Al(NO3)3; 3Р4.
Задание 3. Прокомментируйте предложения:
Кислород поддерживает горение. Почему этого нельзя сказать о воде, в
которой есть Оксиген?
Почему ржавчина не проводит электрический ток, хотя в ее состав входят
атомы железа?
Ш. Этап осмысленной подготовки учащихся к осознанному усвоению
знаний:
Все явления, происходящие вокруг нас, все объекты живой и неживой
природы существуют по законам, которые вам предстоит узнать и постичь.
Мир и природа едины, поэтому существуют законы, общие для всех наук.
Одним из таких законов является закон сохранения массы веществ.
Нам предстоит сегодня на уроке: познакомится с трудами великих
ученых Роберта Бойля, Михаила Васильевича Ломоносова, Антуана Лорана
Лавузье( смотри дополнительную литературу к уроку).
Элементы опережающего обучения (учащиеся готовят сообщение
об открытии закона сохранения массы веществ).
Сегодня мы совершим научное открытие, а для этого перенесемся в 18й век в лабораторию великого русского ученого М.В. Ломоносова.
Наблюдение за разложением
Он пытается понять, что происходит с массой веществ, вступающих в
химические реакции. В течение тысячелетий люди верили в то, что вещество
может бесследно исчезать, а также возникать из ничего. О природе материи
задумывались философы древней Греции Эмпидокл, Демокрит, Аристотель,
Эпикур, более современные ученые, такие как Роберт Бойль.
Бойль проделал множество опытов по прокаливанию металлов, и
всякий раз масса окалины оказывалась больше массы прокаливаемого
металла. Вот что записал учёный после одного из своих опытов в 1673 году:
«После двух часов нагревания был открыт запаянный кончик реторты,
причём в неё ворвался с шумом наружный воздух. По нашему наблюдению
при этой операции была значительная прибыль в весе …»
Ломоносов внимательно изучил труды ученого Роберта Бойля, который
считал, что масса веществ в результате химических реакций изменяется.
Но ученые, на то и ученые, что они ничего не принимают на веру, все
подвергают сомнению и проверке.
С 1748 по 1756 гг. Ломоносов проделал огромную работу. Он, в
отличие от Р. Бойля, прокаливал металлы не на открытом воздухе, а в
запаянных ретортах, взвешивая их до и после реакции.
Ломоносов доказал, что масса веществ до и после реакции остается
неизменной. Результаты своих опытов в 1748 году Ломоносов
сформулировал в виде закона:
«Все перемены в натуре случающиеся, такого суть состояния, что,
сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к
другому».
На современном языке закон звучит так:
«Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе
образовавшихся веществ»
Какой закон отражает сущность превращений, происходящих в
химической реакции?
Все химические процессы, происходящие в природе, подчиняются
закону сохранения массы веществ, поэтому он является единым законом
природы. В результате химических реакций атомы не исчезают и не
возникают, а происходит их перегруппировка. Так как число атомов до и
после реакции остается неизменным, то общая масса тоже не изменяется.
Закон сохранения массы веществ
масса исходных веществ реакции = массе конечных продуктов реакции
Сущность химических реакций выражается с помощью химических
уравнений.
Что мы называем химическим уравнением?
Химическим уравнением называют условную запись химической
реакции с помощью химических формул веществ и коэффициентов перед
ними.
Что является следствием закона сохранения массы веществ
(коэффициенты в уравнении реакции)
Мы уже знаем с вами, что химическую реакцию можно записать с
помощью химических формул и коэффициентов. Давайте рассмотрим
алгоритм составления уравнений химических реакций на примере
горения угля.
1. Слева записываем формулы простых веществ угля и кислорода.
Между ними ставим знак «+».
2. Далее записываем формулу карбон (ІV) оксида.
3. Записываем схему химической реакции:
С + О2 → СО2
4. Проверяем количество атомов каждого элемента в левой и правой
части. Так как она одинакова, к стрелке дорисовываем знак равно и
записываем химическое уравнение.
С + О2 = СО2
Задание 2. Составить уравнение реакции горения лития.
1. Слева записываем формулу простых веществ лития и кислорода.
Между ними ставим знак «+».
2. Далее записываем формулу литий оксида.
3. Затем, составляем и записываем схему химической реакции:
Li +O2→ Li2O
4. Проверяем количество атомов. В левой и правой части схемы разное
количество атомов каждого элемента.
5. Следовательно, нужно подбирать коэффициенты. Начинаем с атомов
Оксигена. В левой части – два атома Оксигена, а в правой – один.
Сначала находим наименьшее общее кратное (НОК) чисел 2 и 1. Оно
равно 2.
6. Сделаем так, чтобы в левой и правой части было по 2 атома Оксигена.
Для этого НОК 2 делим на количество атомов Оксигена в правой части
(2:1=2), ставим 2 – коэффициент перед формулой Li2O. Дальше НОК 2
делим на количество атомов Оксигена в левой части (2:2=1). Получаем
1 – коэффициент перед формулой простого вещества кислорода
(который не записывается пред формулой):
Li +O2→ 2Li2O
7. Количество атомов Оксигена одинаково. Проверяем количество атомов
Лития. В правой части - 2∙2 = 4 атома Лития, а в левой – один.
Поставим перед формулой простого вещества Li, коэффициент 4,
получим химическое уравнение.
4Li +O2=2Li2O
Напоминаю: коэффициенты в уравнениях химических реакций
показывают соотношение между количеством атомов реагентов и
продуктов реакции.
Задание 3. Расставить коэффициенты в схеме:
Na +H2O →NaOH + H2
1. Количество атомов Натрия и Оксигена в левой и правой частях
одинаково, количество атомов Гидрогена – разное. Слева – 2 парное
количество), справа – непарное, т.е. 3 (2+1=3).
2. Сделаем количество этих атомов парным справа. Для этого поставим
коэффициент 2 перед формулой вещества с непарным количеством
атомов Гидрогена, т.е. перед NaOH:
Na +H2O → 2NaOH + H2
3. Теперь количество атомов Гидрогена справа равняется 4 (2+2=4), а
слева -2. Следовательно, перед формулой воды (H2O), которая
содержит 2 атома Гидрогена, нужно поставить коэффициент 2,
получим 4 атома гидрогена в левой части:
Na +2H2O → 2NaOH + H2
4. Количество атомов Оксигена и количество атомов Гидрогена в левой и
правой частях одинаково. Осталось уравнять количество атомов
Натрия. В правой части 2 атома Натрия, слева -1, следовательно,
поставим коэффициент 2 перед формулой простого вещества натрия:
2Na +2H2O= 2NaOH + H2
Вывод: сумма атомов каждого элемента, входящих в состав реагентов,
должна равняться сумме атомов элементов продуктов реакции.
Правильно найденные коэффициенты должны быть наименьшими
целыми числами.
Подбор коэффициентов нужно начинать с уравнения атомов элементов,
которые входят в состав лишь одного из реагентов и одного из продуктов
реакции.
IV. Этап проверки понимания учащимися новых знаний
Работа в группах. А сейчас я предлагаю Вам небольшие задачи. Обсудите их
в группах и через минуту докажите справедливость закона сохранения
массы.
1 группа
Масса золы, полученной при сжигании дров гораздо меньше массы исходных
веществ. Объясните, не противоречит ли этот факт закону сохранения массы
веществ?
Дополнительная информация!
При сжигании дров органические вещества, входящие в состав дерева
превращаются в водяной пар и углекислый газ.
2 группа
Горящая свеча тает, оставляя лишь маленькую лужицу парафина. Объясните,
не противоречит ли это закону сохранения массы веществ.
Дополнительная информация!
При горении парафина образуются летучие водяные пары и углекислый газ.
3 группа
Объясните, не противоречит ли закону сохранения массы веществ, что масса
проржавевшего ведра может оказаться больше, чем масса такого же нового
ведра?
Дополнительная информация!
Ржавчина образуется при взаимодействии железа с кислородом воздуха и
влагой.
4 группа
Можно ли при сжигании 100 кг угля (С) получить углекислого газа (СО2)
больше, чем 100 кг? За счет чего масса углекислого газа больше массы
использованного угля?
Дополнительная информация!
При горении вещества присоединяют кислород.
(Ребята работают в группах, затем зачитывают и комментируют задания)
При каких условиях выполняется закон сохранения массы?
Учащиеся делают вывод, что закон выполняется только в
условиях замкнутой системы.
V. Этап подведения итогов урока:
повторили: явления физические и химические, навыки составления
химических формул;
познакомились с законом сохранения массы веществ, следствием из закона
сохранения массы веществ – алгоритмом расстановки коэффициентов в
уравнении реакции, определили –закон сохранения массы веществ действует
в замкнутой системе
Рефлексия
Что я узнал (а) сегодня на уроке….?
Я научился (ась)….?
Над чем мне нужно поработать…?
Дать возможность детям оценить свои ощущения к концу урока
Пословицы и поговорки:
Терпение и труд всё перетрут.
Тяжело в учении – легко в бою.
Плох тот солдат, который не мечтает стать генералом.
Человек должен верить, что непонятное можно понять: иначе он не стал бы
размышлять о нём.
Единственный путь, ведущий к знанию, – это деятельность.
Какое выражение соответствует вашему эмоциональному состоянию в
конце урока?
VІ.Этап информированности учащихся о домашнем задании и
инструктаж о его выполнении.
Параграф 13, разобраться в алгоритме составления уравнений химических
реакций, задания №2, 3 – выполнить письменно.