Конспект урока «Катализаторы» по химии для 8 класса

МБОУ лицей № 35 г. Ставрополя

План-конспект урока

Катализаторы

Химия – 8 (предпрофильный уровень)

Программа О.С. Габриеляна.

Разработан учителем химии

высшей категории

МБОУ лицея № 35

г. Ставрополя

Павлищевой А.Ю.

Тема урока: Катализаторы.

Место урока в курсе «Неорганическая химия» 8 класс: данная тема может рассматриваться при изучении темы «Изменения, происходящие с веществами».

Тип урока: комбинированный (изучение нового учебного материала, закрепление).

Цели урока по содержанию:

Образовательные -

• сформировать понятия учащихся сформировать понятие о катализаторах и катализе.

• закрепить знания о скорости химических реакций

• закрепить представления о типах химических реакций;

• научить использовать приобретённые знания для объяснения явлений окружающей среды;

Развивающие -

• Развить умения проведения химического эксперимента с соблюдением правил техники безопасности;

• создание условий для развития умения самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации;

• формирование опыта творческой деятельности;

• развитие способности эффективно использовать знаковые системы, приемы наблюдения, сравнения; определения выводов и представления результатов аналитической работы

• Продолжить формирование умений наблюдать за явлениями и делать выводы;

Воспитательные –

• формирование социальной активности учащихся через установление межпредметных связей химии с биологией, медициной;

• воспитание опыта делового общения.

Методы обучения: репродуктивный, исследовательский, частично-поисковый, использование компьютерных технологий.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Оборудование и реактивы:

• АРМ, презентация

• Оборудование для лабораторных опытов: 3% Н₂О₂, MnO₂., кусочки вареной и сырой моркови, лучинка, спиртовка, пробирки.

Ход урока.

1.Ориентировочно-мотивационный этап.

Учитель: На сегодняшнем занятии мы с вами продолжим изучение химических реакций.

-Что называется скоростью химической реакции?

Ученик: Скорость химической реакции – это изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

Учитель: Какие факторы влияют на скорость химической реакции?

Ученик: Природа реагирующих веществ, концентрация веществ, площадь соприкосновения реагирующих веществ, температура и др.

Слайд 1. Учитель: Сегодня мы рассмотрим еще один влияющий фактор на скорость химической реакции - катализатор. Познакомимся с веществами катализаторами, явлением катализа, биологическими катализаторами.

2. Операционно-исполнительский этап.

Слайд 2. Учитель: Запишите в тетради тему нашего урока: Катализ и катализаторы.

Слайд 3. Для выяснения действия катализатора на скорость химической реакции проведем эксперимент. Но прежде повторим правила техники безопасности при работе с веществами. Какие правила необходимо соблюдать?

Ученик: При работе с веществами необходимо соблюдать осторожность. Для работы брать небольшие порции веществ. Руками брать вещества нельзя. Для нагревания веществ в пробирке её закрепляют в держателе. Прогревают сначала всю пробирку, затем ту часть, где находятся вещества, постоянно двигая рукой. Отверстие пробирки держать в сторону от себя и от работающих рядом товарищей.

Учитель: Исследуем реакцию разложения пероксида водорода Н₂О₂ без катализатора и в его присутствии. При выполнении работы используйте инструкцию на слайде.

Что вы заметили в результате работы?

Ученик: При наличии катализатора в реакции_, кислорода выделяется больше, тлеющая лучинка, которой определяем кислород, загорается.

Слайд 4. Учитель: Проверьте свои выводы по слайду.

Учитель: Уравнение реакции составьте самостоятельно и после проверки выставьте балл на полях, если выполнили правильно.

2Н₂О₂= 2Н₂О +О₂ (проверка по слайду)

Слайд 5. Учитель: с помощью слайда дайте понятия катализатора и катализа.

Ученик: Катализаторы- вещества, изменяющие скорость химической реакции или ее направление, но остающиеся в конечном итоге неизменными.

Катализ – изменение скорости реакции при наличии катализатора.

Учитель: Таким образом, MnO₂ ускоряет реакцию. Разложение Н₂О₂ может происходить и без катализатора, но гораздо медленнее.

Слайд 6. Учитель: Обратите внимание на слова Борескова Г.К. о катализаторах. В настоящее время действительно науке известно стало гораздо больше о данных веществах.

Слайд 7. Учитель: Многие реакции неосуществимы без катализаторов. Например:

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

2SO₂+O₂=2SO₃

2KClO₃=2KCl +3O₂

Самостоятельно расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и определите тип химических реакций.

Слайд 8. Учитель: Проверьте работу с помощью слайда. После проверки- за каждое правильно выполненное уравнение один балл на полях.

Слайд 9. Учитель: Катализаторы способны менять направление реакции. Окисление аммиака без катализатора ведет к образованию азота, применение катализатора изменяет направление химической реакции и ведет к образованию оксида азота:

2NH₃+3O₂=2N₂ +6H₂O

Pt

4NH₃+5O₂=4NO +6H₂O

Слайд 10, 11 Учитель: Вернемся к уравнению реакции разложения пероксида водорода. Дело в том, что Н₂О₂ нестойкое вещество, но очень необходимое в научных исследованиях, на производстве, в быту. Встает вопрос, как сделать это вещество более устойчивым. Оказывается, есть вещества, замедляющие скорость химической реакции. Они являются также катализаторами, т.е. веществами, изменяющими скорость реакции. Вещества имеют свое название – ингибиторы. Эти вещества и добавляют в перекись водорода. Таким образом, катализаторы бывают 2 видов:

1. положительные (увеличивают скорость реакции)

2. отрицательные (уменьшают скорость реакции)

Первые- основа химических производств. Вторые защищают от коррозии.

Слайд 12. Учитель: Особую группу составляют биологические катализаторы – энзимы или ферменты. Они действуют в живых организмах.

Слайд 13. Учитель: Биологические катализаторы белковой природы называются ферментами.

Теперь определим, действуют ли ферменты в свежих и вареных овощах. Для этого выполним следующий эксперимент. В две пробирки налейте по 5 мл аптечной Н₂О₂, затем опустите в одну пробирку кусочек сырой моркови, а в другую- кусочек вареной.

Что наблюдаете?

Ученик: «Вскипание» наблюдается в той пробирке, где сырая морковь.

Учитель: В какой пробирке загорается тлеющая лучинка?

Ученик: Тлеющая лучинка вспыхивает в пробирке с сырой морковью.

Учитель: В какой из пробирок сохраняется деятельность ферментов?

Ученик: Ферменты действуют в пробирке с сырой морковью, следовательно, там их деятельность сохраняется.

Учитель: Это работает фермент «каталаза», который находится в растительной и животной клетках.

Заслушивается сообщение уч-ся об этом ферменте.

Учитель: Рассмотрим особенности ферментов. Они обладают: высокой избирательностью, действуют в строго определенном интервале температур. При изменении температур ферменты гибнут и не работают. Кроме этого, действуют в строго определенной среде раствора ( в кислой, щелочной, нейтральной)

Учитель приводит примеры разнообразных ферментов.

3. Рефлексивно-оценочный этап.

Слайд 14. Учитель: Рассчитайте самостоятельно по вариантам в каком из веществ в пероксиде водорода или воде содержится больше кислорода?

Слайд 15. После проверки поставьте себе один балл на полях, если рассчитали верно.

Учитель: Подведем итоги урока. Посчитайте количество баллов у себя в тетради, если их пять, то поставьте себе оценку «пять», если – четыре, то «4».

Слайд 16. Домашнее задание. Написать эссе, миниатюру или оформить презентацию на тему «Как ферменты решат проблему здоровья»

Литература.

1. О.С. Габриелян Химия-8 ДРОФА М. 2010

2.Н.Л. Глинка Общая химия Л. «Химия» 1980

3.М.Ю. Горковенко Поурочные разработки по химии. 8 класс «ВАКО» М. 2005

4.Заиков Г.Е., Афанасьев В.А. Катализ в химических реакциях. М. Знание, 1977.

5.Заиков Г.Е., Крицман В.А. Химическая кинетика. Становление и развитие. М. Знание, 1980.

Cообщение учащегося.

Самый активный фермент.

Cамый активный фермент человеческого организма непонятно зачем существует…

То есть до поры до времени все было понятно. Каталаза, а именно об этом ферменте идет речь, действительно, превосходит по активности все искусственные и природные катализаторы, но ускоряет она только одну реакцию – разложение перекиси водорода. Колоссальна производительность этого фермента! При нулевой температуре одна молекула каталазы способна разложить 5 млн. молекул перекиси.

Когда, порезав палец, мы прижигаем ранку слабым раствором перекиси водорода, на краю пореза можно заметить пену. Ее создает выделяющийся кислород. Это действует каталаза.

Антимикробное действие пероксида водорода объясняется просто. Бактерии не любят сильных окислителей, в том числе атомарного кислорода, а именно такой кислород выделяется при разложении пероксида.

Но при чем тут каталаза?

Перекись водорода вредна для клеток организма. Не случайно ее относят к числу клеточных ядов. Раньше считалось, что перекись образуется в организмах животных и человека как промежуточный продукт – в процессах клеточного дыхания. Тогда и роль каталазы казалась ясной: организм защищается, превращая с помощью особого фермента клеточный яд в безвредные продукты. А потом выяснилось, что в процессах клеточного дыхания пероксид водорода не образуется. Зачем же тогда антиперекисный фермент?

Предположили, что каталаза фермент – реликтовый. Когда-то, на ранних стадиях развития он был нужен животным – а теперь же каталаза пережиток прошлого, большинство организмов вырабатывает ее на всякий случай, если вдруг нормальный ход окислительных процессов нарушится, и начнет образовываться вредный пероксид водорода.

Не очень это вяжется с обычным рационализмом природы, но более убедительного объяснения роли каталазы пока нет. Если же предположение все- таки верно, то надо сказать, что человеческий организм от возможного возникновения пероксида водорода с большим запасом прочности.

А вот насекомое жук-бомбардир защищается перекисью от внешних врагов. Когда впервые проанализировали жидкость, которой стреляет в противника напуганный жук, то обнаружили, что это довольно крепкий раствор перекиси.

Перекись вырабатывается не только в организме животных, но и во всех зеленых частях растений. В малых дозах она усиливает процессы дыхания.

Перекись водорода по количеству содержащегося в ней кислорода считается самым богатым соединением.