Раздел
Термохимия/ Ендотермични и екзотермични реакции
Времетраене
45 минути
Цели по предметно знание:
Учениците:
- дефинират понятията ендотермична, екзотермична реакция, температура, топлинна енергия, ентропия, енталпия, топлинен ефект;
- обясняват как се случва топлообмена при протичането на различни химични реакции;
- класифицират химичните реакции като ендотермични или екзотермични.
Необходими материали:
- Менделеева таблица;
- Химичен студен компрес с мигновен ефект – от спортен магазин;
- Еднократна химическа грейка за ръце (уормър) с активен въглен и желязо – от спортен магазин;
- Термометър – по един за всяка работна група;
- Чаша с вода – по 2 за всяка група;
- Малка пластмасова лъжичка – по две за всяка група;
- Сода бикарбонат;
- Оцет;
- Вода;
- Презентация за Термохимичните процеси;
- Работен лист “Термохимични процеси”;
- Задание за домашна работа “Термохимията около нас”.
Учениците разглеждат две на пръв поглед обикновени пакетчета с еднаква, стайна температура. Опитват да предположат кое от двете поглъща топлина и кое отделя топлина.
Следва кратка демонстрация, с помощта на която откриват, че едното пакетче всъщност е еднократна химическа грейка за ръце, която започва да се затопля при контакт с въздуха. Второто пакетче се оказва химически студен компрес с мигновен ефект. Той съдържа амониев нитрат и вода, които са самостоятелно опаковани. При намачкване на опаковката преградата между двете вещества се нарушава и те се смесват. В резултат пакетчето започва постепенно да се охлажда.
Учениците дискутират какво е провокирало промяната в температурата на двете пакетчета и формират изводи за вида на протичащите химични реакции.
Инструкции
“В началото на днешния час ще ви покажа две малки, пакетчета. Макар да изглеждат обикновени, те имат специални свойства - едното може да отделя топлина, а другото - да я поглъща. Опитайте да отгатнете кое пакетче какво е. След това ще направим кратка демонстрация и ще разберем дали правилно сте отгатнали.”
Обобщение
“С помощта на тази дейност открихме, че обектите могат да повишават или понижават своята температура, без да бъдат предварително нагрявани или охлаждани. Това се дължи на протичането на химични реакции, при които се поглъща или отделя топлина. В следващите дейности ще научим повече за тези реакции и ще проучим какво е приложението им в бита и промишлеността.”
Важно!
- Предварително се снабдете с едно пакетче от двата вида. Можете да намерите такива в магазините за спортни стоки;
- “Маскирайте” пакетчетата така, че да не става ясно какво има в тях;
- Изберете двама доброволци, които да дойдат при вас, внимателно да разгледат пакетчетата и да споделят с класа каква е тяхната температура, тегло и консистенция;
- Обяснете на доброволците, че могат внимателно да огледат двата обекта, без да ги мачкат, деформират или отварят;
- Насърчете учениците да опитат да формират аргументирани предположения за свойствата на двата пакета;
- Направете кратка демонстрация. Отворете грейката за ръце и покажете съдържанието на учениците - представлява малка торбичка, пълна с железен прах и активен въглен. Дайте на учениците да я разгледат и да усетят какъв е нейния ефект. След това демонстрирайте ефекта на студения компрес - намачкайте пакетчето, за да се смесят водата и амониевият нитрат в него и дайте на учениците да го разгледат.
Материали за дейността
Направете кратка презентация за основните принципи в Термохимията. Въведете новите термини и понятия. Разгледайте примери за ендотермични и екзотермични реакции.
Дискутирайте:
- Каква е разликата между химично и термохимично уравнение?
- Възможно ли е да има топлинен ефект без протичане на химична реакция?
- Какво представляват екзотермичните и ендотермичните реакции?
- Кои вещества са по-стабилни - продуктите от екзотермичните или от ендотермичните реакции? Защо?
Инструкции
“Сега ще ви покажа една кратка презентация за основните принципи в Термохимията. Следете внимателно слайдовете и си водете записки. След това ще дискутираме заедно няколко казуса, за да се научим по-лесно да разграничаваме основните термини и понятия.”
Обобщение
“Запознахме се с основните термини и понятия в Термохимията и се научихме да ги разграничаваме. Това ще ни бъде необходимо в следващата дейност, за да можем да класифицираме правилно различни термохимични реакции в зависимост от топлинния ефект, който имат.”
Важно!
- Преди началото на часа подгответе необходимата техника и проверете дали презентацията се вижда добре.
В групи от по трима или четирима учениците проверяват какъв е топлинния ефект на две химични реакции, след което ги класифицират като ендотермични или екзотермични.
Всяка работна група получава по две чаши с по 100 мл вода. Преди началото на експеримента учениците трябва да премерят температурата на водата и да я запишат в работния си лист за изследване на термохимичните процеси. След това в едната чаша се добавят една чаена лъжичка сода бикарбонат и две чаени лъжички оцет, а в другата - една чаена лъжичка калциев хлорид. Измерва се температурата в двата разтвора и се записва в работния лист. Определя се топлинният ефект на двете реакции и се записват термохимичните им уравнения. Класифицират се като ендотермични или екзотермични.
Инструкции
“Сега ще ви разделя в групи по трима/четирима и ще направим кратък експеримент. Всеки екип трябва да проведе две термохимични реакции и да провери дали те са ендотермични или екзотермични. Следвайте стъпките от работните листове, които ви раздадох, и попълнете в тях отговорите на поставените задачи.”
Обобщение
“С помощта на тази дейност затвърдихме вече изучените нови термини и понятия и разбрахме как на практика се определя топлинния ефект на термохимичните реакции. Тези знания ще ни бъдат необходими за експеримента, който ще проведем в следващия учебен час.”
Важно!
- Разделете учениците в групите така, че да имат равни шансове да изпълнят поставената задача;
- Следете работата на гимназистите и им помагайте, ако срещат затруднения;
- Насърчете учениците да използват Менделеевата таблица за правилното записване на формулите на химичните съединения и термохимичните уравнения.
Поздравете класа за добре свършената работа.
За домашна работа възложете на учениците да изследват какви термохимични реакции използваме в ежедневието си. Всеки трябва да открие по 5 примера за ендотермични и екзотермични процеси, като обясни в каква сфера се използват (например: спорт, медицина, готвене, отопление) и с какво ни помагат.
Инструкции
“За домашна работа всеки от вас трябва да открие по пет примера за ендотермични и екзотермични реакции, които използваме в ежедневието си. За всеки от тях опишете с какво ни помага. Това ще ни помогне да открием какво е приложението на изучените термохимични принципи.”
Обобщение
“Днес научихме, че Термохимията е един особен дял на Химията, който изучава процеси, протичащи с отдаване или поглъщане на топлинна енергия. Научихме се как да определяме топлинния ефект на термохимичните реакции и разбрахме как да класифицираме процесите като ендотермични и екзотермични. Това ни помогна по-добре да разберем как функционират някои пособия и устройства, които често използваме в нашето ежедневие.”
Важно!
- Насърчете учениците да използват достоверни източници на информация.
