ISBN
В пособии в форме поурочных конспектов изложен материал изучения основных закономерностей прохождения химических процессов, рассмотрены основы термодинамики и кинетики в приложении к химическим реакциям, изучаемым
в средней школе. <...> Пособие содержит 4 раздела: первое начало термодинамики, второе начало термодинамики, скорость химических реакций,
химическое равновесие. <...> Пособие написано в форме поурочных конспектов, что
очень удобно для учителя. <...> Конспекты составлены в соответствии с утвержденными
(1993, 1994, 1996 гг.) программами по химии для средней школы и государственным образовательным стандартом среднего
образования. <...> Первое начало термодинамики
Это просто, это ясно,
Это всякому понятно... <...> 3. I начало термодинамики применительно к химическим
процессам. <...> Изолированные системы, которые не обмениваются с
окружающей средой ни энергией, ни веществом. <...> Итак, математическое выражение первого начала термодинамики имеет вид: (один из учащихся крупно пишет на доске)
q = A + U, (т. е. теплота, подводимая к системе расходуется
на совершение работы (А) и изменение внутренней энергии (U)
еще одна формулировка закона). <...> Энтальпия функция системы, определяющая энергию системы
при постоянном давлении:
qP = H 2 H1; q P = H, т. е. вся теплота, подводимая к
системе при постоянном давлении расходуется на изменение
энтальпии. <...> Энтальпия системы (А + В) больше, чем Н системы (С), т. е.
изменение энтальпии процесса меньше нуля Н<0, значит в ходе
реакции лишняя энергия выделится в окружающую среду в виде
тепловой энергии реакция экзотермическая, тепловой эффект
положительный и количественно равен изменению энтальпии, отсюда следует: Q = (H). <...> Вывод: тепловой эффект химической реакции есть функция окружающей систему среды, а изменение энтальпии это
функция самой системы. <...> При расчетах Н химических реакций используют теплоты
образования всех участвующих в процессе веществ, как исходных,
11
так и продуктов. <...> Теплота образования это изменение <...>
Основы_термодинамики_и_кинетики_в_курсе_изучения_химии_в_средней_школе.pdf
КИРОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
И ПЕРЕПОДГОТОВКИ РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ
À. Í. Лямин
ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
И КИНЕТИКИ
В КУРСЕ ИЗУЧЕНИЯ ХИМИИ
В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ
Пособие для учителей
Киров 2007
1
Стр.2
ББК 74.262.4
Л 97
Печатается по решению редакционно-издательского совета Кировского
института повышения квалификации и переподготовки работников образования
Рецензенты:
профессор кафедры химии ВятГГУ, канд. пед. наук Е. А. Шишкин;
доцент кафедры химии ВятГГУ, канд. пед. наук Е. В. Береснева;
старший преподаватель кафедры химии ВятГГУ Л. А. Храмова;
учитель физики средней школы ¹ 37 г. Кирова А. М. Храмов.
Лямин Алексей Николаевич
Л 97 Основы термодинамики и кинетики в курсе изучения химии в средней
школе [Òåêñò]: Пособие для ó÷èòåëåé./ À.Í. Ëÿìèí. – 2-å èçä., èñïðàâë.
– Êèðîâ: Èç-âî КИПК и ÏÐÎ, 2007. – 172 ñ.
Êèðîâ: Èç-âî ÂÃÏÓ, 2000.— 172 ñ.
ISBN
В пособии в форме поурочных конспектов изложен материал изучения основных
закономерностей прохождения химических процессов, рассмотрены основы
термодинамики и кинетики в приложении к химическим реакциям, изучаемым
в средней школе. Приведен обширный материал по подготовке демонстрационного
и ученического эксперимента, практических работ, освещены вопросы интеграции
изучаемых тем с явлениями окружающей среды, обществом, жизнедеятельностью
человека. Приведен большой дидактический материал в системе контрольных заданий
с указаниями к решению.
Пособие предназначено для учителей средних школ, колледжей, лицеев, а также
окажет большую помощь в изучении предмета школьникам, студентам средних
специальных и высших учебных заведений.
ББК 74.262.4
ISBN
2
© Вятский государственный
педагогический университет, 2000
© Лямин À. Í., 2000
© КИПК и ÏÐÎ, 2007 (èñïðàâë.)
Стр.3
Предисловие
Учебное пособие посвящено весьма актуальным для современной
школы вопросам методики обучения — основам
термодинамики и кинетики химических реакций. Автор постарался
понятно и доступно изложить сложные вопросы теории
химических процессов.
Пособие содержит 4 раздела: первое начало термодинамики,
второе начало термодинамики, скорость химических реакций,
химическое равновесие. К каждому разделу имеется приложение
(дополнительный материал) и задачи трех уровней сложности.
Все пособие пронизывает идея интеграции. Изложенный
материал, включая и задачи, представляет собой результат
интеграции с физикой, математикой, биологией, явлениями
окружающей среды, обществом.
Несомненным достоинством данного пособия является
реализуемый в нем дифференцированный подход как при изложении
изучаемых тем, так и при подборе задач.
Пособие написано в форме поурочных конспектов, что
очень удобно для учителя. В зависимости от типа класса, интеллектуального
развития его учеников учитель использует в
том или ином объеме предлагаемый материал, разные варианты
задач и дополнительные сведения. Значительно облегчит
работу учителя и подробно изложенная (часто с поясняющими
рисунками) техника проведения демонстрационного, лабораторного
эксперимента и практических работ.
Ценность пособия заключается и в том, что в нем имеются
справочные материалы, необходимые при подготовке уроков,
такие как единицы СИ и их производные, физические постоянные,
единицы физических величин, термодинамические
константы и другие. Особенно ценно наличие таблиц, показывающих
связь химии с пищевыми ресурсами, потреблением
минеральных веществ в процессе питания, расходом энергии
в результате деятельности человека и необходимыми нормами
питания для ее восполнения.
3
Стр.4
Таким образом, пособие является ценной книгой для учителей
химии, биологии, экологии и студентов данных специальностей.
Рецензенты.
4
Стр.5
Оглавление
Предисловие .................................................................................... 3
Введение .......................................................................................... 5
Закономерности протекания
химических процессов.
Первое начало термодинамики ..................................................... 7
Приложение .................................................................................. 23
Задания .......................................................................................... 27
Закономерности протекания
химических процессов.
II—III начала термодинамики.
Уравнение Гиббса ......................................................................... 39
Приложение .................................................................................. 49
Задания .......................................................................................... 58
Скорость химических реакций.
Факторы, влияющие на изменение
скорости химических реакций .................................................... 69
Приложение .................................................................................. 94
Задания ........................................................................................100
Химическое равновесие ............................................................. 108
Приложение ................................................................................126
Задания ........................................................................................128
Справочный материал ................................................................ 139
172
Стр.173
Учебное издание
Алексей Николаевич Лямин
Основы термодинамики и кинетики
в курсе изучения химии в средней школе
Лицензия ЛР ¹ 020507 от 4.08.97 ã.
Подписано в печать 22.11.99.ã. Формат 60 х 84 1/16
Бумага îôñåòíàÿ. Óñë. ïå÷. ë. 10,75. Тираж 500 ýêç.
Заказ ¹ 745.
Вятский государственный педагогический университет.
610002, ã. Êèðîâ, óë. Ëåíèíà, 111.
Отпечатано в типографии “Танден”.
173
Стр.174