Тема 1
ПОЧАТКОВІ ХІМІЧНІ ПОНЯТТЯ
Урок 21
Тема. Закон як форма наукових знань. Закон збереження маси
Цілі: пояснити закон збереження маси речовини як один з основних законів; показати роль учених-хіміків А. Лавуазьє, М. В. Ломоносова у відкритті цього закону; пояснити значення закону збереження маси речовини в хімії як однієї з форм наукових знань про природу; дати поняття про хімічні рівняння як підтвердження закону збереження маси речовин; почати формування вмінь складання рівнянь хімічних реакцій.
Тип уроку:
Форми проведення: розповідь, демонстраційний експеримент, фронтальна робота зі складання рівнянь хімічних реакцій.
Обладнання: терези з важками, свічка, ковпак, склянка Ландольта; розчини натрій сульфату, барій хлориду, барій сульфату, натрій гідроксиду, натрій карбонату, хлоридної кислоти.
ХІД УРОКУ
I. Організація класу
II. Перевірка домашнього завдання, актуалізація опорних знань
Розглядаємо плани експериментів, запропоновані учнями, коригуємо і робимо висновок про важливість правильної постановки й точності здійснення експерименту.
ІІІ. Вивчення
Розповідь учителя
Кожна наука керується визначеними законами й теоріями. Є такі закони й у хімії. Звернімося до історії. До кінця ХУІІІ століття в хімії було накопичено значний експериментальний матеріал, який потрібно було об’єднати в межах єдиної теорії. Творцем такої теорії став французький хімік Антуан-Лоран Лавуазьє, який широко застосовував вимірювання для вивчення хімічних реакцій. Тривалий час у хімії панувала думка, що воду за тривалого нагрівання можна перетворити на землю. Лавуазьє впродовж 101 дня кип’ятив воду в посудині, в якій водяна пара конденсувалася, завдяки чому втрата води була виключена. Він не забував при цьому точно зважувати посудину з водою до і після нагрівання. Згодом осад з’явився, але вага посудини з водою не змінилася. А от вага самої посудини зменшилася на стільки, скільки важив осад. Цей приклад наочно підтверджував, що просте спостереження може привести до помилкових висновків. В експерименті необхідно використовувати також кількісні вимірювання. Як і всіх хіміків, Лавуазьє цікавив процес горіння. У 1772 році Лавуазьє спільно з іншими хіміками придбав алмаз. Він помістив його в закриту посудину і нагрівав доти, поки алмаз не зник. При цьому утворився вуглекислий газ. Але маса посудини з умістом не змінилася. Продовжуючи досліди, він нагрівав у закритих посудинах метали. Обмірковуючи результати дослідів, Лавуазьє дійшов висновку, що, якщо враховувати всі речовини, які беруть участь у хімічній реакції й утворюються в результаті реакції, то жодних змін не відбувається. Аналогічні досліди проводив М. В. Ломоносов. Ще в 1748 році він сформулював результати своїх досліджень як закон збереження речовини – один з фундаментальних законів природи. Успіхи Лавуазьє були настільки великими й очевидними, що цей закон було прийнято всіма хіміками.
Демонстрація 10. Досліди, що демонструють закон збереження маси
Дослід 1. На одній шальці терезів урівноважується свічка. Підпалюємо, шалька терезів зі свічкою повільно піднімається. (Утрата маси)
Тепер той самий дослід проведемо, але накриємо свічку ковпаком. Поступово свічка гасне, а рівновага зберігається.
Дослід 2. В одне коліно склянки Ландольта наливаємо 1 мл розчину натрій сульфату, в інше – 1 мл розчину барій хлориду. Зважуємо склянку, потім повільно об’єднуємо вміст закритої склянки.
– Яку ознаку хімічної реакції ми спостерігаємо? (Випадіння осаду)
Рівновага зберігається, тобто маса речовин до і після реакції однакова.
Дослід 3. Аналогічно в склянку Ландольта наливаємо розчин натрій карбонату і розчин хлоридної кислоти, щільно закриваємо, зважуємо, змішуємо розчини, знову зважуємо – рівновага зберігається.
– Яку ознаку хімічної реакції ми спостерігаємо? (Виділення бульбашок газу)
Проблемне питання
– У чому суть хімічної реакції?
– У перетворенні речовини;
– у перегрупуванні атомів.
Перетворення речовини в процесі хімічної реакції описується рівнянням хімічної реакції.
Хімічне рівняння – умовний запис хімічної реакції з допомогою хімічних формул і коефіцієнтів.
Розгляньмо дослід М. В. Ломоносова. Він поміщав у реторту метал, запаював і нагрівав. Після нагрівання маса реторти не змінювалася, хоча метал реагував з киснем і на ньому з’являлася іржа.
Запишемо рівняння реакції:
Fe + O2 
Fe2O3
Випишемо відносні молекулярні маси речовин:
56 32 160
– Чому не виконується закон збереження маси?
Проаналізуємо записане рівняння.
У лівій частині рівняння один атом Феруму, у правій – два атоми Феруму.
У лівій частині – два атоми Оксигену, у правій – три атоми Оксигену.
Необхідно зрівняти кількість атомів кожного хімічного елемента в лівій і в правій частинах рівняння, тоді маси всіх атомів у лівій і правій частинах буду рівними. Тобто потрібно підібрати коефіцієнти в рівнянні реакції:
4Fe + 3O2 2Fe2O3
І тоді з урахуванням усіх коефіцієнтів:
56 – 4 + 32 – 3 = 160 – 2
320 = 320
Хімічні рівняння – це вираження закону збереження маси речовини.
Запам’ятайте, що в лівій і правій частинах рівняння кількість атомів кожного елемента має бути однаковою.
IV. Закріплення знань, формування вмінь складання хімічних рівнянь
Відповідно до закону збереження маси розставляємо коефіцієнти:
2Mg + O2 2MgO
24 – 2 + 32 = 40 – 2
80 = 80
Тренувальні вправи
Розставте коефіцієнти в рівнянні та підтвердьте правильність розміщення коефіцієнтів законом збереження маси. (Рівняння реакцій написані на дошці, учні по ланцюжку виконують завдання.)
Отже, ми познайомилися з одним з основних законів природи – законом збереження маси речовин і навчилися застосовувати його для складання рівнянь хімічних реакцій.
V. Домашнє завдання
Прочитати параграф, виконати завдання до нього й відповісти на запитання наприкінці параграфа.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)