Ключові поняття

  • Зміна кількості реагентів впливає на кількість продуктів, що утворюються в результаті хімічної реакції.
  • При хімічній реакції в продуктах можуть потрапити лише атоми, представлені в реагентах.
  • Маса зберігається в хімічній реакції.

Резюме

Студенти проаналізують хімічне рівняння реакції між оцтом (розчин оцтової кислоти) та бікарбонатом натрію (бікарбонатом натрію). Вони встановлять зв’язок між написаним хімічним рівнянням, молекулярною моделлю та дійсними речовинами в реакції. Студенти побачать, що газ, що утворюється в реальній реакції, також позначається добутками рівняння. Студенти також змінять кількість одного або декількох предметів і побачать, як ця зміна впливає на кількість продуктів.

Мета

Студенти зможуть пояснити, що для того, щоб відбулася хімічна реакція, зв’язки між атомами реагентів пошкоджуються, атоми перерозподіляються, а між атомами утворюються нові зв’язки для отримання продуктів. Студенти зможуть порахувати кількість атомів на стороні реагенту та на стороні продукту хімічного рівняння. Вони також можуть пояснити, що однакова кількість атомів на кожній стороні рівняння показує, що маса зберігається під час хімічної реакції. Студенти також зможуть пояснити на молекулярному рівні, чому зміна кількості одного або декількох реагентів змінює кількість продуктів. Вони також зможуть пояснити, чому просто додавання більше і більше одного реагенту зрештою не дасть додаткових продуктів.

Оцінка

Завантажте аркуш занять для студентів і розподіліть по одному на студента, коли це вказано в діяльності. Діяльність буде виконувати роль компонента "Оцінювач" кожного плану уроку 5-E.

Безпека

Переконайтеся, що і ви, і студенти носите окуляри належним чином. Використовуйте оцет у добре провітрюваному приміщенні.

Матеріали для демонстрації

  • Оцет
  • Бікарбонат натрію
  • Вода
  • Сельцер алка
  • Розчин миючого засобу
  • Градуйований балон (50 мл)
  • Градуйований балон (100 мл)
  • Мірна ложка (½ чайної ложки)
  • 1 прозорий пластиковий стаканчик
  • Маленька склянка
  • Крапельниця
  • Пластиковий контейнер для відходів

Матеріали для кожної групи

  • Оцет у склянці
  • Харчова сода в склянці
  • Розчин миючого засобу в склянці
  • Крапельниця
  • Градуйований балон (50 мл)
  • Мірні ложки (⅛, ¼ та ½ чайні ложки)
  • Пластиковий контейнер для відходів

Приймати участь

Нехай студенти розглядають хімічне рівняння реакції оцту та харчової соди під час обговорення реагентів.

Нагадайте студентам, що на останньому уроці вони дізнались, що під час хімічної реакції певні атоми реакційноздатних молекул відриваються один від одного і переставляються та знову збираються різними способами, утворюючи продукти. Студенти спостерігали, що в реагентах є той самий тип і кількість атомів, що і в продуктах. Повідомте студентам, що, хоча реакція на цьому уроці виглядає більш складною, все ж застосовуються ті самі принципи.

Проектуйте іміджеві реагенти.

реакції

Покажіть учням хімічне рівняння реакції між оцтом та харчовою содою.

Запитайте студентів про оцет:

Запитайте студентів про харчову соду:

Для демонстрації об’єднайте оцет і харчову соду, щоб показати студентам хімічну реакцію, описану в рівнянні.

Матеріали для демонстрації

  • Оцет
  • Градуйований балон (50 мл)
  • Бікарбонат натрію
  • Прозорий пластиковий стаканчик

Процедура

  1. За допомогою градуйованого балона відміряйте 10 мл оцту.
  2. Помістіть ½ чайної ложки харчової соди в прозорий пластиковий стаканчик.

Поки учні дивляться, налийте оцет у соду.

Очікувані результати

У склі будуть утворюватися і підніматися бульбашки.

Запитайте студентів:

Продукти іміджу проекту.

Вкажіть на продукти, які піддаються хімічній реакції.

Запитайте студентів:

Продовжуйте проектувати хімічне рівняння, коли ви та ваші студенти підраховуєте кількість атомів як на реагенті, так і на стороні продукту рівняння.

Перегляньте концепцію збереження маси в хімічній реакції.

Допоможіть учням підрахувати атоми в реагентах та продуктах реакції оцтово-харчової соди. Переконайтеся, що учні бачать, що кожен тип атома з лівого боку рівняння також знаходиться праворуч. Крім того, переконайтесь, що вони бачать, що по обох сторонах рівняння є рівні кількості кожного типу.

Направляйте студентів, коли вони разом відповідають на наступні запитання:

Проектуйте зображення Маса збережена.

Вкажіть, що тип і кількість атомів у реагентах і продуктах абсолютно однакові. Це важливе поняття в хімії: під час хімічної реакції всі атоми реагентів потрапляють у продукти. Коли ви пишете рівняння хімічної реакції, це "збалансовано" показати це. Збалансоване хімічне рівняння показує, що ніякі нові атоми не руйнуються і не створюються в результаті хімічної реакції. Поясніть студентам, що ще один спосіб сказати, що атоми не створюються чи руйнуються в результаті хімічної реакції - це збереження маси.

Досліджувати

Для демонстрації з’єднайте оцет, миючий засіб і соду в градуйованому циліндрі, щоб піна піднялася і розлилася зверху.

Підготовка вчителя до демонстрації та для кожної групи

  • Зробіть розчин миючого засобу, додавши 1 чайну ложку рідкого мила для посуду в 2 столові ложки води. Розділіть цей розчин миючого засобу рівномірно в невеликій склянці для кожної групи.
  • Помістіть по 1 столовій ложці оцту в невелику склянку для кожної групи.
  • Помістіть по 2 чайні ложки харчової соди в невелику склянку для кожної групи.

Матеріали для демонстрації

  • Оцет
  • Бікарбонат натрію
  • Розчин миючого засобу
  • Крапельниця
  • Градуйований балон (50 мл)
  • Мірна ложка (½ чайної ложки)
  • Пластиковий контейнер для відходів
  • Маленька склянка

Процедура

  1. За допомогою градуйованого балона відміряйте 10 мл оцту.
  2. Налийте оцет в невелику склянку і додайте 1 краплю миючого засобу. Акуратно перемішати, щоб перемішати.
  3. Додайте ½ чайної ложки харчової соди в порожній градуйований циліндр.
  4. Тримайте градуйований балон на пластиковому контейнері для відходів.

Вилийте оцет та миючий засіб зі скла у градуйований циліндр. Нехай студенти спостерігають за рівнем піни в градуйованому циліндрі.

  • Промийте градуйований циліндр над контейнером для відходів.

    • Очікувані результати

    Біла піна підніметься в градуйований циліндр і виллється.

    Обговоріть, як змінити кількість утвореної піни, щоб вона піднялася до верху циліндра, не розливаючись.

    Запитайте студентів:

    Поясніть, що кількість миючого засобу не повинна змінюватися в цій діяльності, оскільки воно використовується як індикатор, щоб допомогти виміряти кількість газу, що утворюється в реакції. Також спочатку в балон слід додати харчову соду. Потім вливають оцет для кращого змішування реагентів.

    Нагадайте студентам, що 10 мл оцту та ½ чайної ложки харчової соди розливають піну. Студенти повинні враховувати ці суми, коли планують, скільки кожного реагенту використовувати під час початку випробувань.

    Запитайте студентів:

    Дайте кожному студенту аркуш діяльності.

    Студенти записуватимуть свої спостереження та відповідатимуть на запитання про діяльність на аркуші діяльності. Розділи "Пояснити з атомами і молекулами" та "Продовжуй" заповнювати разом із класом, групами або індивідуально, за вказівкою. Подивіться на версію листа діяльності для вчителя, щоб знайти запитання та відповіді.

    Нехай кожна група експериментує з трьома різними кількостями оцту та харчової соди, щоб отримати піну, яка досягає краю градуйованого циліндра, не розливаючись.

    Попросіть учнів намагатись, щоб пінопласт зупинявся якомога ближче до краю градуйованого циліндра, не розливаючись. Ви можете обмежити учнів максимум трьома тестами або дозволити їм експериментувати, якщо це дозволяють час і матеріали.

    Питання для розслідування

    Як можна створити потрібну кількість піни, яка піднімається до вершини градуйованого циліндра, не перекидаючись?

    Матеріали для кожної групи

    • Оцет у склянці
    • Харчова сода в склянці
    • Розчин миючого засобу в склянці
    • Крапельниця
    • Градуйований балон (50 мл)
    • Мірні ложки (⅛, ¼ та ½ чайні ложки)
    • Пластиковий контейнер для відходів

    Процедура

    1. Вирішіть, скільки оцту та харчової соди використовувати, і запишіть ці суми на діаграмі на аркуші діяльності.
    2. За допомогою градуйованого балона виміряйте кількість оцту, на яку погодилась ваша група.
    3. Налийте оцет в невелику склянку і додайте 1 краплю миючого засобу. Акуратно перемішати, щоб перемішати.
    4. У порожній градуйований циліндр додайте кількість харчової соди, на яку погодилася ваша група.
    5. Тримайте градуйований циліндр на пластиковому контейнері для відходів.

    Вилийте оцет та миючий засіб зі скла у градуйований циліндр. Зверніть увагу на рівень піни в градуйованому циліндрі.

  • Промийте градуйований циліндр над контейнером для відходів.

    • Очікувані результати

    ⅛ чайної ложки харчової соди, 5 мл оцту та 1 крапля миючого засобу, ймовірно, змусять піну підніматися до краю балона, не розливаючись. Результати можуть відрізнятися.

    Нехай групи поділяться своїми висновками щодо кількості харчової соди та оцту, яка була найближчою до краю циліндра. Чи кожна група використовувала однакову кількість харчової соди та оцту?

    Поясніть

    Обговоріть, чому регулювання кількості реагентів вплине на кількість продуктів.

    Проектуйте імідж Контроль кількості сформованої продукції.

    Покажіть учням хімічне рівняння реакції між оцтом та харчовою содою.

    Запитайте студентів:

    Важливим моментом для студентів є те, що для створення продуктів необхідні атоми обох реагентів. Наприклад, використання меншої кількості харчової соди дає менше вуглекислого газу, оскільки менше атомів харчової соди для отримання вуглекислого газу. Взагалі, використання більше одного або декількох реагентів спричиняє появу декількох продуктів. Якщо використовується менше одного або декількох реагентів, буде утворено менше одного або декількох продуктів. Повідомте студентам, що цей принцип має обмеження.

    Примітка: Учням середніх шкіл не потрібно знати, який саме атом у реагентах потрапляє в який продукт. Це може здатися дивним, але іноді продукт може складатися з атомів лише одного реагенту. При реакції оцту та бікарбонату натрію атоми СО2 походять лише з бікарбонату натрію.

    Запитайте студентів:

    Збільшити

    Продемонструйте, використовуючи Alka-Seltzer або подібну шипучу таблетку у воді, щоб показати, що лимонна кислота реагує з бікарбонатом натрію, утворюючи вуглекислий газ.

    Скажіть студентам, що одна таблетка Алка-Зельцер містить аспірин, харчову соду та лимонну кислоту. Лимонна кислота взаємодіє з харчовою содою подібно до того, як оцтова кислота взаємодіє з харчовою содою в оцті.

    Попросіть студентів зробити прогноз:

    Матеріали для демонстрації

    • Сельцер алка
    • Вода
    • Градуйований балон (100 мл)
    • Розчин миючого засобу
    • Крапельниця

    Процедура

    1. Помістіть 50 мл води в 100-міліметровий градуйований балон.
    2. Додайте 1 краплю розчину миючого засобу і обережно перемішайте, щоб перемішати.

    Опустіть половину таблетки Алка-Зельтцер у градуйований циліндр.

  • Тримайте градуйований циліндр над пластиковим контейнером для відходів.

    • Очікувані результати

    Біла піна підніметься в градуйованому циліндрі і виллється, коли таблетка зменшиться.