УРОК 21 Тема. Закон як форма наукових знань. Закон збереження маси речовин.

УРОК 21
Тема. Закон як форма наукових знань. Закон збереження маси речовин.
Цілі уроку:
• 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;
• розвивати логічне мислення,
• розвивати вміння та навички:
1) узагальнювати вивчений матеріал, вибирати головне, робити висновки.
• виховувати прагнення досліджувати навколишній світ.

Тип уроку: комбінований.

Методи і методичні прийоми:
• словесний (бесіда, розповідь, робота з підручником, опорними схемами, періодичною системою хімічних елементів, складання опорного конспекту),
• наочний (демонстрація наочності),
• практичний (демонстрування)

Обладнання:
• періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва,
• опорні схеми, схема опорного конспекту,
• набір для демонстрування.

Базові поняття та терміни: атом, молекула, закон, закон збереження маси речовин.

ХІД УРОКУ
І. Організаційний момент.
ІІ. Перевірка домашнього завдання.
Що було задано додому?
• (Опрацювати матеріал підручника § 13, конспекту уроку.
• Повторити § 14
• Виконати завдання 2 ст. 99).
Чи всі виконали домашнє завдання?
Які були труднощі під час його виконання?
Перевіримо виконання завдань. (два учні відповідають усно).

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.
На попередніх уроках ми з вами говорили про те, що все, що знаходиться навколо нас не стоїть на місці, все змінюється.
1. Як називають зміни, які відбуваються у навколишньому середовищі? (Явищами).
2. Які види явищ вам відомі? (Біологічні, фізичні, хімічні, політичні, соціальні тощо).
3. Яке явище називають хімічним? (Явище, під час якого одні речовини перетворюються на інші).
Проаналізуємо сутність одного з хімічних явищ.
Дослід 1.
У пробірку з невеликою кількістю хлоридної кислоти додаємо цинк.
4. Що спостерігаєте? (Від цинку відходять бульбашки, які свідчать про утворення газу).
5. Яке явище спостерігаємо в пробірці? (Хімічне).
6. Чому? (Утворюється нова речовина, про що свідчать бульбашки газу, які відходять від цинку).
Ми вже знаємо про те, що хімічний процес можна описати хімічним рівнянням.
7. Що називають хімічним рівнянням? (Умовний запис хімічного процесу за допомогою хімічних формул та коефіцієнтів).
З’ясуємо, що відбувається з речовинами під час цього хімічного перетворення, для цього складемо хімічну реакцію, яка описує цей процес:

Zn + HCl =ZnCl2 + H2

8. З чого складається речовина? (Речовина складається з молекул, а молекули з атомів).
9. Атоми яких елементів у складі речовин вступили в реакцію? (Атоми Гідрогену, Хлору, Цинку).
10. Атоми яких елементів у складі речовин утворилися внаслідок реакції? (Атоми Гідрогену, Хлору, Цинку).
Отже, ми бачимо, що вихідні речовини утворені атомами трьох хімічних елементів і кінцеві продукти утворені також атомами трьох хімічних елементів.
11. Які ж зміни відбулися під час хімічного перетворення? (Під час хімічного перетворення атоми перегрупувалися).
Так, дійсно, під час хімічної реакції відбувається перегрупування атомів, що дає початок новим речовинам. Це і є суть хімічного перетворення.
Кожний атом має свою масу. Тому виникає доречне запитання. Чи залишається незмінною маса речовин під час перегрупування атомів?
Саме відповідь на це запитання ми повинні знайти сьогодні на уроці. А для цього розглянемо матеріал уроку тема якого…( Оголошення теми та мети уроку)

ІV. Вивчення нового матеріалу.
1. Історія відкриття закону збереження маси речовин. Розповідь вчителя.
Чи залишається незмінною маса речовин під час хімічного процесу? Це питання в минулому хвилювало багатьох вчених. Одним з них був великий російський вчений М.В. Ломоносов.
Ломоносов вивчав досліди Бойля. Як відомо, Бойль прожарював метали в запаяних скляних посудинах. Він добував металічну золу, а потім зважував її. Вага цієї золи була завжди більша від ваги узятого металу. Бойль припускав, що збільшення ваги золи пояснюється переходом «теплороду» від вогню до металів.
Ломоносов підготував скляні посудини, наповнивши їх свинцевими, залізними й мідними ошурками, й запаяв. Він зважив посудини й почав нагрівати їх у великій печі. Свинцеві ошурки розплавилися; сріблясто-білі краплі, які виблискували, швидко покрилися сірувато-жовтим нальотом. Червоні ошурки міді перетворилися на чорно-коричневий порошок. Залізні ошурки почорніли. Після досліду Ломоносов зважив посудини. Але терези показали, що вага всіх посудин залишалася незмінною! Це суперечило прийнятим на той час поняттям.
Ломоносов замислився. А що ж із золою металів? Треба порівняти її вагу з вагою металу. Наступного дня вчений повторив досліди. Він зважив ошурки до запаювання посудини. Після прожарювання він знову зважив посудини, потім відкрив їх і зважив добуту металічну золу. Зола була важчою від раніше взятого металу!
Ці досліди спростовували думку Роберта Бойля. Метали не з’днуються з «теплородом»: адже вага посудини не змінюється. Це безперечно. І все ж таки зола виявилася важчою. Однак у посудині була деяка кількість повітря... Можливо, метали з'єднуються з корпускулами повітря? Оскільки металічна зола в посудині стала важчою виявляється, що повітря, яке знаходилося в посудині, зменшилося у вазі на стільки ж. Без надходження зовнішнього повітря вага металу залишиться незмінною!
Це було воістину велике відкриття, завдяки якому вдалося сформулювати й основний закон хімічної науки. Ломоносов писав: «Усі зміни в натурі, які трапляються такого суть стану, що скільки в одного тіла забирається, стільки додається до іншого; так, коли де убуде трохи матерії, то збільшиться в іншому місці...»
Багато пізніше аналогічні досліди проводив французький вчений А. Лавуазьє. Його, як і інших хіміків 18 століття цікавив процес горіння.
Лавуазьє спільно з іншими хіміками придбав алмаз. Він помістив цей алмаз у закриту посудину, яку попередньо зважив, й нагрівав її доти, поки алмаз не зник. При цьому утворився вуглекислий газ, але маса посудини з умістом не змінилася.
Продовжуючи свої досліди, Лавуазьє нагрівав у закритих посудинах з обмеженим об'ємом повітря такі метали, як олово й свинець. Спочатку на поверхні обох металів утворювався шар окалини, але певної миті іржавіння припинялося. На той час уже було відомо, що окалина важить більше, ніж сам метал; однак, коли після нагрівання Лавуазьє зважив посудину разом із усім вмістом (металом, окалиною, повітрям тощо), виявилося, що вона важить рівно стільки ж, скільки й до нагрівання.
Із цих даних випливало, що коли, частково перетворившись на окалину, метал збільшив свою вагу, то щось інше з того, що містилося в посудині, втратило еквівалентну кількість ваги. Це «щось іще» могло бути й повітрям. Однак у цьому випадку в посудині повинен був утворитися вакуум. Справді, коли Лавуазьє відкрив посудину, туди спрямувало повітря, й вага посудини та її вмісту збільшилася.
У такий спосіб Лавуазьє показав, що метал перетворюється на окалину в результаті приєднання порції звичайнісінького повітря. І окалина важча за метал, з якого вона утворилася, рівно на стільки, скільки важить кількість повітря, що сполучилося з металом. Обмірковуючи результати проведених ним дослідів, Лавуазьє спало на думку, що коли врахувати всі речовини, що беруть участь і утворюються в хімічній реакції, то зміни у вазі не будуть спостерігатися. Іншими словами, Лавуазьє дійшов висновку, що маса ніколи не створюється й не знищується, а тільки переходить від однієї речовини до іншої. Це положення, відоме як закон збереження мас речовин.
Закон збереження маси речовин був сформульований та оприлюднений у 1789 році А. Лавуазьє. Тому зараз закон збереження мас часто називають законом Лавуазьє.

2. Закон збереження маси речовин. Його суть. Значення. Розповідь вчителя з елементами бесіди.
12. Що ми розуміємо під поняттям закон? (Теоретично обґрунтоване і практично доведене наукове твердження).
Один з законів, який пояснює кількісні зміни під час хімічного явища і є закон збереження маси речовин.
Сучасне формулювання закону збереження маси таке: загальна маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює загальній масі речовин, утворених у результаті реакції.
Проаналізуємо досліди, які підтверджують закон збереження маси речовин.
Дослід 2.
Для досліду використаємо склянку Ландольта, яка являє собою двох колінну пробірку, що закривається корком.
В одне коліно склянки Ландольта наливаємо 1 мл розчину натрій сульфату, в інше – стільки ж розчину барій хлориду. Склянку підвішуємо до терезів і за допомогою важків терези приводимо у стан рівноваги. Потім повільно єднаємо вміст закритої склянки.
13. Яку ознаку хімічної реакції ви спостерігаєте? (Утворення осаду).
14. Чи зберігається рівновага під час хімічної реакції? (Так).
15. Про що це говорить? (Маса речовин до і після реакції залишається незмінною).
16. Отже, в чому полягає суть закону збереження маси речовин? (Маса реагентів = масі продуктів реакції).
Яке ж значення має цей закон? (Робота з опорною таблицею 4 ст. 27).
Значення закону збереження маси полягає ось у чому:
І) він підтверджує, що речовини не зникають без сліду й не утворюються з нічого;
2) підтверджується висновок про те, що суть хімічних реакцій полягає в перегрупуванні атомів вихідних речовин й утворенні нових сполук;
3) завдяки йому можна складати рівняння реакцій і робити за ними розрахунки.
4) відкриття закону збереження маси речовин сприяло подальшому розвитку хімічної науки і виробництва, розумінню законів природи та зв’язку між ними.
Необхідно зазначити, що збереження маси речовин спостерігається лише у явищах, які відбуваються без руйнування атомів. Отже, межі застосування цього закону — хімічні перетворення.

3. Хімічні реакції. Розповідь вчителя з елементами бесіди. Виконання завдань учнями.
Закон збереження маси речовин є основою для складання рівнянь хімічних реакцій. Рівняння хімічних реакцій — це спосіб записувати хімічні процеси та явища. До цього вдавалися ще за часів середньовіччя. Однак тоді алхіміки приховували свої знання й зашифровували записи. Зараз рівняння реакцій записують, ґрунтуючись на загальноприйнятих положеннях, і прочитати їх може будь-яка людина, знайома з основами хімії.
Якщо сказати, що символи хімічних елементів — це літери хімічної мови, то формули сполук — це слова, а рівняння реакцій — цілі фрази.
Повернемося до початку уроку і прочитаємо хімічне рівняння, яке характеризує той процес, що ми бачили.
Zn + HCl =ZnCl2 + H2
«Цинк реагує з хлоридної кислотою з утворенням водню та цинку хлориду».

17. З’ясуємо, чи зберігається закон збереження маси речовин для нашого хімічного процесу, вираженого даним хімічним рівнянням?
18. Як це з’ясувати? (Знайти відносні молекулярні маси вихідних речовин та продуктів реакції).
Завдання 1
З’ясувати, чи зберігається закон збереження маси речовин для слідуючого хімічного рівняння:
Zn + HCl →ZnCl2 + H2
65 36,5 136 2
101,5 138
Mr(Zn)=65
Mr(HCl)=36,5
Mr(ZnCl2)=65 + 35,5∙2 = 136
Mr(H2)=1∙2 = 2
За законом: Mr(Zn) + Mr(HCl)= Mr(ZnCl2) + Mr(H2)
101,5 ≠ 138

19. Чи зберігається закон збереження мас для нашого рівняння? (Ні).
20. Проаналізуємо записане рівняння і з’ясуємо чому у даному випадку не виконується закон збереження маси речовин? (У лівій частині один атом Гідрогену та Один атом Хлору, а в правій частині їх по два).
Так, дійсно, справа саме в цьому. Маси речовин обох частин рівняння будуть однаковими тільки тоді, коли буде однаковою кількість їх атомів.
Для того щоб складене нами рівняння не суперечило закону збереження маси, необхідно зрівняти кількість атомів усіх елементів в обох частинах. Для цього слід підібрати відповідні коефіцієнти.
21. Що ми розуміємо під поняттям коефіцієнт? (Велика цифра, яка вказує на кількість структурних частинок певної речовини).
22. Де ставиться коефіцієнт? (Коефіцієнт ставиться завжди перед формулою).
23. Чи можна коефіцієнт ставити всередині формули? (Ні).
На попередніх уроках ми вже говорили про те, що не можна ставити коефіцієнт всередину формули, бо це спричинить порушення складу речовини. А згідно закону сталості складу речовини: (хімічний склад речовини залишається незмінним незалежно від того, яким шляхом отримали цю речовину) , цього робити не можна.
Підбираючи коефіцієнти слід запам’ятати декілька правил:
1. Коефіцієнт велика цифра, яка ставиться перед формулою речовини.
2. Коефіцієнт належить всім хімічним елементам, які утворюють речовину.
3. Не можна ставити коефіцієнт всередину формули відповідної речовини.
4. Під час підбору коефіцієнтів перевіряють кількість атомів кожного елемента.
5. Якщо кількість атомів елемента непарна, подвоюють всі коефіцієнти, які були підібрані раніше.
6. Оксиген завжди зрівнюють останнім.
7. Якщо кількість атомів елементів у лівій частині відповідає кількості атомів елементів у правій частині заміни знак → у схемі рівняння на знак =.

Завдання 2
Підберіть коефіцієнти в рівнянні реакції:

Zn + 2HCl = ZnC2 + H2

24. Чи виконується закон збереження маси речовин у даному випадку? ( Так.
За законом: Mr(Zn) + 2Mr(HCl)= Mr(ZnCl2) + Mr(H2)
138 = 138 )

Висновок:
• хімічні рівняння — це вираження закону збереження маси речовини.
• щоб виконувався закон збереження маси речовин - в лівій і правій частинах рівняння кількість атомів кожного елемента має бути однаковою.

4. Закон як форма наукових знань. Розповідь вчителя.
На конкретних прикладах ми переконалися, яке значення має кількісний підхід до вивчення речовин і явищ. Побачили, як дослідники на підставі виявлених закономірностей формулюють їхній словесний або математичний вираз - науковий закон.
Прояви закону збереження маси вчені спостерігали й досліджували на макрорівні. А теоретичне обґрунтування виявлених закономірностей пов'язане з процесами, які відбуваються між частинками мікросвіту. Адже під час хімічних реакцій атоми не зникають і не виникають із нічого. Загальна кількість атомів у хімічній реакції не змінюється. Маса кожного атома також залишається сталою. Тому й загальна маса речовин не змінюється.

V. Узагальнення та закріплення знань.
• Виконання завдань

Завдання 3 (Опорна схема 16 ст. 27)
Розставте коефіцієнти в схемах хімічних рівнянь та підтвердить правильність підбору коефіцієнтів законом збереження маси речовин.

а) Fe + Cl2 → FеСІ2, б)Na + С12 →NaС1
в) Аg + S →Аg2S г)А1 + 02→А1203
д) Нg0 → Нg + 02 є)Na + 02→Nа20
ж) А1 + S → А12S3 з)Р + 02 → Р205
и) Са + НС1→Н2+СаС12 к) W03+ Н2→W+ Н20

Завдання 4
Закінчити речення очікувань:
1. Я знаю, що закон збереження маси речовин експериментально підтвердили: ___________________та_________________ .
2. Я знаю, що сучасне формулювання закону збереження маси речовин таке ____________________________________________________________ .
3. Я знаю, що закон збереження маси речовин є основою для складання ____________________________________ .
4. Я знаю, що кількість атомів до реакції повинна дорівнювати _______________ .
5. Я знаю, що коефіцієнт - це ___________________________________________ .
6. Я знаю, що коефіцієнт завжди ставиться _______________________________ .

VІ. Підведення підсумків уроку.
1. Закон збереження маси речовин був експериментально доведений російським вченим М.В. Ломоносовим та французьким вченим Лавуазьє.
2. Закон збереження маси речовин був сформульований та оприлюднений у 1789 році А. Лавуазьє.
3. Сучасне формулювання закону збереження маси таке: загальна маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює загальній масі речовин, утворених у результаті реакції.
4. Межі застосування закону збереження маси речовин — хімічні перетворення.
5. Хімічні рівняння — це вираження закону збереження маси речовини.
6. Щоб виконувався закон збереження маси речовин - в лівій і правій частинах хімічного рівняння кількість атомів кожного елемента має бути однаковою.

Отже, ми познайомилися з одним з основних законів природи — законом збереження маси речовин і навчилися застосовувати його для складання рівнянь хімічних реакцій.

VІІ. Домашнє завдання.
• Опрацювати матеріал підручника § 15 ст. 116-117, конспекту уроку.
• Виконати завдання 5 ст. 125, * завдання 4, 5 ст. 119 додатково.

Список використаної літератури:
1. Усі уроки хімії. 7 клас/ І. Ю. Старовойтова, О.В. Люсай.-Х.: Вид. група "Основа", 2007.-144 с.
2. Гранкіна Т.М. Хімія 8 клас: Плани конспекти уроків /Т.М. Гранкіна, О.В. Григорович/.-Харків: Веста: Видавництво «Ранок», 2003.- 272 с.-(на допомогу вчителю).






Вам сподобалася ця інформація?



Поділіться з друзями

Автор сайту не несе відповідальності за рекламні матеріали, розміщені на сайті. Переходьте по ним на ВЛАСНИЙ РИЗИК.
Копіювання матеріалів з сайту суворо заборонено!