Дата:

Хімія   Клас: 7  Тема: 2   Урок: 29

Тема. Закон збереження маси речовини під час хімічних реакцій

   Мета: ознайомити учнів із законом збереження маси речовини, розкрити  суть цього закону, сформувати уявлення про роботи А.Лавуазьє, М.Ломоносова в цій галузі, пояснити значення закону збереження маси в хімії; розвивати пізнавальний інтерес, логічне мислення; виховувати самостійність, бережливе ставлення до навколишнього середовища

   Обладнання та реактиви: періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва,  портрет М.В.Ломоносова,  терези,        двоколінна пробірка з гумовою пробкою,  розчин барій хлориду і натрій сульфату                                                             

   Тип уроку: комбінований     

Хід уроку

I. Організаційний момент

II. Актуалізація опорних знань 

Бесіда                                                                                                                                                   

1.Яка біологічна роль кисню? Оксисен входить до складу води, багатьох сполук земної кори та живих організмів.

2. Порівняти властивості кисню та Оксигену. Кисень – безбарвний газ без смаку і запаху, мало розчинний у воді.

3. Де застосовують кисень? Медики, аквалангісти, космонавти, льотчики, водолази, пожежники.

III. Мотивація навчальної діяльності 

Евдіометр у буквальному перекладі з грецької – «вимірник добротності» – прилад для аналізу повітря. Кисень за звичайних умов трохи важчий за повітря. Тому його можна зібрати витісненням повітря в посудину розміщену отвором вгору.

ІV. Повідомлення теми і мети уроку

V. Формування нових знань, умінь й навичок

1.Короткі відомості з історії відкриття закону збереження маси

     Закон збереження маси був відкритий великим російським вченим  Михайлом Васильовичем Ломоносовим 1748 року.Ломоносов вивчав процеси горіння. Він був переконаний, що пояснення цього явища попередніми вченими були непереконливими. Він 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 дослід. Він  зважив ошурки до запаювання посудини. Після прожарювання 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’єднуються з «теплородом»: адже вага посудини не змінюється.  І все ж таки зола виявилася важчою. Однак у посудині була  деяка кількість повітря... Можливо, метали з’єднуються  з молекулами повітря? Оскільки металічна зола в посудині стала важчою, виявляється, що повітря, яке знаходилося в посудині, зменшилось 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 додасться до іншого; так, коли де убуде трохи матерії, то збільшиться в іншому місці…» Багато пізніше аналогічні досліди проводив французький вчений А. Лавуазьє.  Тому зараз закон збереження маси часто називають законом Ломоносова -  Лавуазье.                                

2. Доведення закону збереження маси Лавуазьє                                

Питання про те, що таке процес горіння, цікавило всіх хіміків XVIII ст. 1772  року Лавуазьє спільно з іншими хіміками придбав алмаз. Він помістив цей алмаз у закриту посудину й нагрівав доти, поки алмаз не зник. При цьому утворився вуглекислий газ. У такий спосіб було переконливо доведено, що алмаз складається з Карбону й, отже, алмаз ближчий до вугілля, ніж усі інші речовини.

Продовжуючи свої досліди, Лавуазьє нагрівав у закритих посудинах 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 нам метал; однак, коли після нагрівання Лавуазьє зважив посудину разом з всім 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 іще 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 спрямувалося повітря, й вага посудини та її вмісту збільшилася.У такий спосіб Лавуазье показав, що метал перетворюється на окалину  результаті приєднання порції звичайнісінького повітря. Окалина важча за метал, з якого вона утворилася, рівно на стільки, скільки важить кількість повітря, що сполучилося з металом.

Горіння дерева також супроводжується приєднанням повітря, але збільшення ваги в цьому випадку не спостерігається, оскільки новоутворена речовина — вуглекислий газ —вивітрюється в атмосферу. Зола, яка залишилася, є легшою від згорілого дерева. Якби горіння дерева проходило в закритій посудині й гази, що утво­рюються при цьому, залишалися б у ній, тоді б можна було показати, що вага золи плюс вага газів, що утворилися, плюс вага того, що залишилося  від повітря,  дорівнює початковій вазі дерева й повітря. Обмірковуючи результати проведених дослідів, Лавуазьє  довів,  що враховуючи всі речовини, що беруть участь в реакції, то змін спостерігатися не буде.  

Сучасне формулювання закону збереження маси: загальна маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює загальній масі речовин, утворених у результаті реакції.                                                                     

3. Суть закону  збереження маси речовини

Демонстрація В двоколінну пробірку помістимо розчини барій хлориду й натрій сульфату. Пробірку закриваємо пробкою  й підвішуємо до терезів. За допомогою важків терези переводимо у стан рівноваги. А після цього  ( обов' язково із закритим аретиром) вміст двох колін пробірки змішуємо. У результаті реакції розчин стає каламутним, а після повторного зважування виявляємо, що маса пробірки з її вмістом змінилася.

Значення закону  збереження маси полягає ось у чому: 

1. речовини не зникають без сліду й не утворюються з нічого;

2. суть хімічних реакцій полягає в перерозподілі атомів вихідних речовин й утворені нових сполук; 3.Завдяки йому можна складати рівняння реакцій і робити за ними розрахунки.

Межі застосування цього закону – хімічні перетворення.

VІ.Узагальнення та систематизація  знань

Виконання завдань
1. Під час розкладання води під дією електричного струму утво­рилося 0,6 г водню й 4,8 г кисню. Яка маса води, що розклалася?                

Дано:                            

 m (H₂) = 0,6 г                                                                            

 m(H₂O) -?                                                             

Виходячи із закону збереження маси речовини  маємо: m(O₂) = 4,8 г                         

m(H₂) + m(O₂) = m(H₂О), отже  m(H₂O) = 0,6  + 4,8 = 5,4 г              

1.      Визначте масу кальцій оксиду, який утворюється при взаємодії 3,43 г кисню й 8,57 г кальцію.

VI. Підсумок уроку

VII. Домашнє завдання

Опрацювати параграф, відповісти на запитання.                                                                                                                       

Творче завдання: знайти цікаву інформацію з біографії М.В. Ломоносова та А. Лавуазьє.