УРОК № 20
ТЕМА. ЗАКОН ЯК ФОРМА НАУКОВИХ ЗНАНЬ. ЗАКОН
ЗБЕРЕЖЕННЯ МАСИ.
Мета: сформулювати закон збереження маси речовин у хімічних реакціях; ознайомити
учнів з роботами А. Лавуазьє та М. Ломоносова; пояснити значення закону збереження маси речовини в хімії.
Обладнання:періодична система хімічних елементів Д. Менделєєва; портрети М. Ломоносова
та А. Лавуазьє; технохімічні ваги з різновагами; двоколінна пробірка.
Матеріали: розчини барій хлориду та натрій сульфату.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
Базові поняття та терміни:атом, молекула, закон збереження маси, хімічні реакції.
Методи та прийоми. Пояснювально-ілюстративні:розповідь, бесіда, демонстрація; проблемні; дослідницькі; практичні: розв’язування задач.
Перебіг уроку
І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.
Учитель оголошує бали за виконану практичну роботу.
ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ.
;Вибірковий диктант (взаємоперевірка).
Позначте фізичні та хімічні явища літерами «ф» та «х».
1. Прокисання молока (х).
2. Танення льоду (ф)
3. Випаровування спирту (ф).
4. Обвуглення деревини (х).
5. Рубання дров (ф).
6. Випадання снігу (ф).
7. Згіркнення масла (х).
8. Утворення веселки (ф).
9. Горіння свічки (х).
10. Витягування золота у довгу нитку (ф).
ІІІ. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ ТА МЕТИ УРОКУ.
На сьогоднішньому уроці ви вивчите закон збереження маси
речовин, навчитеся розв’язувати задачі.
ІV. СПРИЙНЯТТЯ ТА ЗАСВОЄННЯ УЧНЯМИ НАВЧАЛЬНОГО
МАТЕРІАЛУ
;Розповідь з елементами бесіди.
До цього часу, вивчаючи хімію, ви мали справу з науковими
фактами та поняттями. Зверніть увагу на те, що тема, яку ви зараз
вивчаєте, має назву «Початкові хімічні поняття». Вона базується
на таких поняттях, як атом, молекула, йон, хімічний елемент, про-ста та складна речовина, валентність. Поняття відрізняються одне
від одного за певною сукупністю ознак.
Наприклад, вам відомі поняття проста та складна речовина.
;Запитання до учнів.
Яка між ними відмінна ознака? (Кількість видів атомів, що
беруть участь в утворенні речовин).
На відміну від понять, закони мають універсальний характер.
«Універсальний» означає всебічний, що охоплює всю сукупність
властивостей чи явищ незалежно від того, де і коли вони дослі-джувалися.
Закон — теоретично обґрунтоване та експериментально до-ведене наукове твердження. Закон з’являється після пояснення та
узагальнення великої кількості фактів. Його відкриття є справж-ньою подією в науці. Щоб підкреслити, наскільки вагому справу
зробив учений, завжди зазначають, хто відкрив закон, і досить
часто у його назві звучить прізвище вченого.
Наприклад, у фізиці є закони Ньютона та закон Ома, у хі-мії — періодичний закон Д. Менделєєва.
Вивчення законів хімії ми розпочнемо із закону збережен-ня маси речовин, відкритого видатним ученим М. Ломоносовим
у 1748 році.
Спалюючи шматок деревини, хіміки добували попіл, що мав
меншу масу, ніж вихідна речовина. І, навпаки, прожарювання ме-талів давало продукт більшої маси. М. Ломоносов провів дослід із
прожарювання металів у запаяних ретортах. У скляні посудини
він помістив свинцеві, мідні та залізні ошурки.
Зважуючи реторти до і після реакції, він побачив, що їх маси
залишилися незмінними, а зовнішній вигляд металів змінився:
свинцеві ошурки покрилися сірувато-жовтим нальотом, мідні —
перетворилися на чорно-коричневий порошок, залізні — почорніли,
що свідчило про перебіг хімічних реакції.
Якщо здається, що під час реакції речовина утворилась із ні-чого або зникла безслідно, то це означає, що дослідник не врахував
усіх речовин, які беруть участь у хімічних реакціях чи утворюють-
ся в результаті їх перебігу. Речовини не можуть виникати з нічого
чи перетворюватися в ніщо.
Таким чином, деревина, згоряючи, не зникає безслідно, а пе-ретворюється в нові речовини — воду і вуглекислий газ.
;Запитання до учнів
Поміркуйте! Які речовини можуть бути «невидимками»? Які
властивості речовин забезпечують можливість бути невидимими?
(«Невидимками» можуть бути речовини в газоподібному стані. На-приклад, кисень — речовина, яка підтримує горіння).
Досліди М. Ломоносова спростували теорію флогістону. Тобто
він довів, що збільшення маси відбувається за рахунок приєднання
до металу кисню повітря, а не «вогняної матерії», якої не існує
в природі.
У 1789 р. французький вчений А.-Л. Лавуазьє виявив кисень
у складі повітря і підтвердив тим самим геніальність відкриття
М. Ломоносова, адже воно було зроблено вченим до того, як став
відомий склад повітря і те, що при прожарюванні речовин на пові-трі вони взаємодіють із киснем. Тому тепер цей закон збереження
маси часто називають законом Ломоносова-Лавуазьє.
Сучасне формулювання закону Ломоносова-Лавуазьє таке:
загальна маса речовин, які вступили в хімічну реакцію, дорівнює
загальній масі речовин, які утворилися внаслідок реакції.
;Запитання до учнів
Чи можна експериментально перевірити цей закон?
Перевірити цей закон можна за допомогою простого досліду.
Демонстрація досліду
Для демонстрування досліду необхідно в одне коліно двоколін-ної пробірки налити безбарвний розчин барій хлориду, а у друге —
безбарвний розчин натрій сульфату. Пробірку закриваємо корком
і підвішуємо до терезів. За допомогою важків терези переміщуємо
в стан рівноваги і після цього складове двох колін змішуємо. У ре-зультаті реакції розчин стає каламутним, утворилася нова речовина
білого кольору, а маса пробірки залишилася незмінною.
Обговорення результатів експерименту
Яку ознаку хімічної реакції ми спостерігаємо? (Зміна забарв-лення, поява осаду).
Випереджувальне завдання
Один учень робить доповідь про значення закону збереження
маси речовини в хімії.
Виконання завдання
Використовуючи закон збереження маси речовин, можна
розв’язати хімічні задачі, навіть виробничого характеру.
Наприклад. Яка маса кисню витратиться для добування 32 г
ферум(ІІІ)оксиду при взаємодії 22,4 г заліза з киснем?
IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ.
;Робота в групах.
Учні вирішують проблемні питання та розв’язують задачі.
Завдання для 1 групи
1. Після догоряння багаття залишається купка попелу набагато
меншої маси, ніж була маса дров. Чи не суперечить це закону
збереження маси речовин?
2. У виробництві негашеного вапна (CaO) використовують вап-няк (CaCO3). При розкладанні 1 т вапняку утворюється 560 кг
негашеного вапна і вуглекислий газ (CO2). Яка маса вуглекис-лого газу? (440 кг).
Завдання для 2 групи
1. У реторту помістили свинець, закрили спеціальним затис-качем, і зважили її. Потім реторту прожарювали, поки не
утворився порошок чорного кольору. На вашу думку, чи змі-нилася маса реторти після прожарювання і чому? Чи зали-шаться шальки терезів зрівноваженими після її відкривання
і чому?
2. Унаслідок взаємодії 10 г метану з 42 г кисню утворилося 34 г
вуглекислого газу й вода. Обчисліть, яка маса води виділи-лась в результаті цієї реакції (18 г).
Завдання для 3 групи
1. З природознавства вам відомо, що держава, дбаючи про збе-реження природи, видає відповідні закони. Яку відмінність
ви бачите між науковими та державними законами?
2. Скільки грамів вуглекислого газу (СО2) виділилося під час роз-кладання малахіту(Сu2(OH)2CO3) масою 2,22 г, якщо при цьо-му утворилося 1,60 г купрум(ІІ)оксиду та 0,18 г води?(0,44 г).
V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ.
1. Попель П. П., Крикля Л. С. прочитати § 14 (с. 86–89). Виконати за-вдання 111.
2. Підготувати інформаційно-пошуковий проект:М. Ломоносов та
А. Лавуазьє «Сторінками біографії».
Фрагмент пошуково-інформаційного проекту
«Сторінками біографії»
Ломоносов Михайло Васильович(1711–1765) народився в ро-дині російського селянина. У 1730 р. він дістався до Москви, де здо-був освіту в Слов’яно-греко-латинській академії. У 1736 р. в числі
12 кращих учнів його викликали у Петербург для навчання при
Академії наук. У вересні того самого року Ломоносова направили
до Німеччини. У 1741 р., після повернення до Санкт-Петербурга,
його призначили ад’юнктом фізики у Петербурзькій Академії наук.
Ломоносов публікує праці з теорії кольорів. З 1745 р. — професор
хімії Петербурзької АН, з 1748 р. — працював у заснованій з його
ініціативи хімічній лабораторії Академії наук. З 1756 р. одночасно
проводив дослідження на заснованому ним в Усть-Рудницях (по-близу Санкт-Петербурга) скляному заводі у домашній лабораторії
з математики, фізики, хімії, астрономії. Ломоносов виклав основи
свого атомно-корпускулярного вчення (1741–1750); висунув кіне-тичну теорію теплоти (1744–1748); обґрунтував необхідність залу-чення фізики для пояснення хімічних явищ і запропонував для
теоретичної частини хімії назву фізична «хімія» (1747–1752). Роз-робив точні методи зважування. Застосував об’ємні методи кількіс-ного аналізу. Проводячи досліди з випалювання металів у запаяних
посудинах, показав, що їхня маса після нагрівання не змінюється,
і підтвердив закон збереження маси речовин. Усупереч тому, що
пишуть у деяких посібниках, М. Ломоносов не відкривав закону
збереження маси, а лише переформулював його своїми словами
й успішно застосовував у дослідженнях.
Лавуазьє (Lavoisier) Антуан-Лоран(1743–1794), французький
хімік, один з основоположників сучасної хімії. Народився 26 серп-ня 1743 р. у Парижі в родині адвоката. Лавуазьє систематично за-стосовував у хімічних досліджен-нях кількісні методи. Він з’ясував
роль кисню у процесах горіння, окиснення та дихання (1772–1777),
чим спростував теорію флогістону, відкрив закон збереження маси
речовин, увів поняття «хімічний елемент» та «хімічна сполука»,
довів, що дихання подібне до процесу горіння і є джерелом теплоти
в організмі. Лавуазьє вважають одним із засновників термохімії.
У 29 років Лавуазьє був обраний дійсним членом Паризької акаде-мії наук. Хто знає, які ще відкриття встиг би зробити цей видатний уче-ний, якби його не стратили разом із жертвами революційного терору.
Додаткова інформація до уроку
Закон як форма наукових знань. Закон збереження маси ре-човини.
1. Суть хімічної реакції полягає:
а) у зміні агрегатного стану речовини;
9б) у перегрупування атомів;
в) у зміні кольору речовини.
2. Сучасне формулювання закону збереження маси речовини:
9а) маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює
масі речовин, що утворилися внаслідок реакції;
б) кількість теплоти, що виділяється в результаті реакції,
прямо пропорційна масі речовини, яка згоряє.
3. Закон збереження маси речовин відкрили:
а) М. В. Ломоносов;
б) А.-Л. Лавуазьє;
9в) М. В. Ломоносов і А.-Л. Лавуазьє.
4. Узагальнення об’єктивних, незалежних від людини зв’язків
між явищами, властивостями — це:
а) правило, яке має винятки;
б) правило, яке має межі застосування;
9в) закон.
5. Хімічне рівняння — це:
9а) умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних
формул і коефіцієнтів;
б) умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних
формул;
в) рівняння, в якому потрібно знайти невідому хімічну речовину.
6. Формули реагентів записують:
а) у правій частині рівняння;
9б) у лівій частині рівняння.
7. Формули продуктів реакції записують:
9а) у правій частині рівняння;
б) у лівій частині рівняння.
• Під час нагрівання 53,5 г нашатирю утворилось 17 г амоніаку
та хлороводень. Яка маса хлороводню утворилась? (36,5 г)
• 42 г літію реагують з 28 г азоту. Обчисліть масу продукту
реакції (70 г).
• Щоб погасити 28 г негашеного вапна, треба 9 г води. Скільки
гашеного вапна отримають в результаті цієї реакції? (37 г)
• 16 г метану повністю згоряє в кисні, в результаті реакції
утворюється 44 г вуглекислого газу та 36 г води. Яка маса
кисню бере участь в реакції? (64 г)
• Яку масу малахіту піддали термічному розкладу, якщо
серед продуктів реакції було виявлено 80 г оксиду купру-му, 22 г вуглекислого газу і 9 г води? (111 г)
|
