Giáo án 10-Ban cơ bản-Chương 7

Kiến thức HS hiểu đợc các khái niệm :* Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch * Cân bằng hoá học, sự chuyển dịch cân bằng, * Các yếu tố ảnh hởng đến cân bằng hoá học và nguyên lí chu

Chơng VII: Tốc độ phản ứng-Cân bằng hoá học

A Mục tiêu của chơng

1 Về kiến thức HS biết:

* Khái niệm về tốc độ phản ứng hoá học và các yếu tố ảnh hởng đến nó

* Thế nào là cân bằng hoá học và sự chuyển dịch cân bằng

Học tập các nhà bác học cách tìm hiểu các qui luật về tốc độ phản ứng, cân bằng hoá học để

từ đó tìm ra phơng pháp điều khiển tốc độ phản ứng, cân bằng hoá học theo mông muốn có lợi cho đời sống và sản xuất hoá học Trớc hết là vận dụng các qui luật đợc học vào làm bài tập, vào thực tế

* Các yếu tố: Nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt chất phản ứng, chất xúc tác ảnh hởng đến tốc độ phản ứng.

2 Kỹ năng

HS vận dụng: Thay đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt để thay đổi tốc độ phản ứng Dùng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng

3 Thái độ: Có thái độ học tập tích cực.

II Chuẩn bị đồ dùng dạy học

Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm:

Thí nghiệm cho dung dịch BaCl2, Na2S2O3 và H2SO4 có cùng nồng độ

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng với 25 ml dung dịch BaCl2

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng với 25 ml dung dịch Na2S2O3

Thí nghiệm ảnh hởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 0,1M tác dụng với 25 ml dung dịch Na2S2O3 0,1M

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 0,1M tác dụng với 10 ml dung dịch Na2S2O3+15 ml H2OThí nghiệm ảnh hởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng với 25 ml dung dịch Na2S2O3 ở nhiệt độ thờng

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng với 25 ml dung dịch Na2S2O3 đun nóng( 500C)Thí nghiệm ảnh hởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng

* Cho CaCO3 dạng khối và dạng hạt tác dụng với dung dịch HCl

Học sinh: Đọc bài trớc khi đến lớp

III Phơng pháp dạy học chủ yếu

I- Khái niệm về tốc độ phản ứng hoá học

1 Thí nghiệm( Tổ chức tính huống học tập)

GV tiến hành thí nghiệm:

Thí nghiệm cho dung dịch BaCl2, Na2S2O3

và H2SO4 có cùng nồng độ

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng

với 25 ml dung dịch BaCl2

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng

2 Nhận xét

GV yêu cầu HS quan sát thí nghiệm và

nhận xét hiện tợng từ đó cho biết phản ứng

nào xảy ra nhanh hơn

GV bổ xung: Các phản ứng hoá học xảy ra

nhanh chậm khác nhau Để đánh giá mức

độ xảy ra nhanh hay chậm ngời ta đa ra

khái niệm tốc độ phản ứng Vậy tốc độ

Phản ứng (1) xảy ra nhanh hơn phản ứng (2)

HS: Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độcủa một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian

HS thảo luận cách tính:

Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giây tính theo brom là:

v = (0,0120 mol/l – 0,0101 mol/l)/50 s = 3,80.10-5 mol/(l.s)

yếu tố khác nh nhau với mụch đích là tìm

hiểu xem nồng độ ảnh hởng nh thế nào tới

số phân tử khí.

Cách 2: Giữ nguyên số phân tử khí và

giảm thể tích bình

VI Củng cố bài

GV cho HS làm bài tập sau:

Tính tốc độ trung bình của phản ứng: 2NH3 3H2 + N2 theo bảng số liệu sau:

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng

với 25 ml dung dịch Na2S2O3 ở nhiệt độ

th-ờng

* Cho 25 ml dung dịch H2SO4 tác dụng

với 25 ml dung dịch Na2S2O3 đun

HS nhận xét: Màu trắng đục ở thí nghiệm có

đun nóng xuất hiện nhanh hơn

HS kết luận: Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phảnứng tăng

4 ảnh hởng của diện tích bề mặt

GV hớng dẫn HS làm thí nghiệm ảnh hởng

của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng

* Cho CaCO3 dạng khối và dạng hạt tác

dụng với dung dịch HCl

HS làm thí nghiệm

HS nhận xét: Đá vôi dạng hạt nhỏ phản ứng mạnh hơn đá vôi dạng khối to

HS giải thích: Vì đá vôi dạng hạt nhỏ có tổng diện tích bề mặt lớn hơn đá vôi dạng khối

HS kết luận: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

5 ảnh hởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng

GV đặt vấn đề: Sự phân huỷ hiđropeoxit

xảy ra theo phản ứng sau:

H2O2 2H2O + O2

Chúng ta tiến hành 2 thí nghiệm cho phản

ứng trên:

Trờng hợp thứ nhất tiến hành không có chất

xúc tác, trờng hợp thứ 2 tiến hành khi có

chất xúc tác là MnO2

GV bổ xung: Chất xúc tác không bị tiêu

hao trong quá trình phản ứng

GV bổ xung thêm: Chất làm giảm tốc độ

phản ứng gọi là chất ức chế phản ứng

HS làm 2 thí nghiệm

HS nhận xét: Trờng hợp có chất xúc tác phản ứng xảy ra nhanh hơn.Sau khi H2O2 phân huỷ hết ta thấy xúc tác MnO2 vẫn còn nguyên

HS kết luận: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhng không bị tiêu hao trong quá trình phản ứng.

III- ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng

GV đặt vấn đề: Các yếu tố ảnh hởng tới tốc

độ phản ứng đợc vận dụng nhiều trong đời

sống và trong sản xuất

GV đặt các câu hỏi:

* Tại sao nhiệt độ của ngọn lửa axetilen

cháy trong oxi cao hơn nhiều trong không

khí, nên tạo nhiệt độ hàn cao hơn?

* Tại sao khi đun bếp ở gia đình ta thờng

đập nhỏ than, chẻ nhỏ củi?

…

HS vận dụng các yếu tố ảnh hởng đến tốc độ phản ứng để giải thích các câu hỏi thực tế đó

từ đó rút ra ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng

VI Củng cố bài

Câu 1:

1) Trong các phản ứng hoá học:

(1) BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl(2) Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + H2O + Na2SO4

Nồng độ của H2SO4, BaCl2, Na2S2O3, HCl, Na2SO3 thay đổi nh thế nào theo thời gian?

2) Để biểu thị sự thay đổi nồng độ các chất trong phản ứng hoá học ngời ta dùng đại lợng nào? Hãy phát biểu khái niệm đó

Câu 2: Để tăng tốc độ phản ứng trong quá trình nung vôi, ngời ta tiến hành:

(1) Nghiền đá vôi thành bột trớc khi cho vào lò

(2) Đập nhỏ đá vôi thành từng viên cỡ 3 đến 5 cm sau đó xếp vào lò cùng với than

(3) Thổi không khí vào lò trong suốt quá trình nung vôi và giữ cho nhiệt độ đủ cao

(4) Hạn chế thổi gió vào lò trong quá trình nung vôi

Hãy chọn đáp án đúng:

A Phơng án 1 và 2 B Phơng án 2 và 3 C Phơng án 3 và 4 D Phơng án 1 và 4

Bài tập về nhà: Bài 1,2,3,4,5 trang 153,154 SGK

Tiết: 63

Ngày soạn:…/…/…

Bài 37: Bài thực hành số 6Tốc độ phản ứng hoá học

* Rèn kĩ năng thực hành và quan sát hiện tợng thí nghiệm hoá học

II Chuẩn bị đồ dùng dạy học

1 Giáo viên:

Dụng cụ: ống nghiệm, giá để ống nghiệm, ống nhỏ giọt, kẹp hoá chất, kẹp gỗ, đèn cồn

Hoá chất: * Dung dịch HCl nồng độ 18% và 6%

GV nêu nội dung tiết thực hành

Những chú ý khi thực hiện từng khí

nghiệm Các yêu khi thực hành

1 ảnh hởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

GV hớng dẫn HS làm thí nghiệm nh SGK HS làm thí nghiệm:

Cho vào 2 ống nghiệm:

Cho vào mỗi ống 1 viên kẽm (kích thức bằng nhau)

VI Nhận xét buổi thực hành:

GV nhận xét quá trình chuẩn bị thực hành, quá trình thực hành(các tiến hành, hiện tợng quansát đợc…)

HS: Thu dọn vệ sinh phòng thí nghiệm

HS hoàn thành bản tờng trình sau đó nộp cho GV

Bài tập về nhà: Chuẩn bị bài số 38: Cân bằng hoá học

Tiết: 64,65

Ngày soạn:…/…/…

Bài 38: Cân bằng hoá học

I Mục tiêu

1 Kiến thức HS hiểu đợc các khái niệm :

* Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch

* Cân bằng hoá học, sự chuyển dịch cân bằng,

* Các yếu tố ảnh hởng đến cân bằng hoá học và nguyên lí chuyển dịch cân bằng

2 Kỹ năng: Vận dụng các yếu tố trên để giải thích các quá trình hoá học trong tự nhiên và

trong sản suất

II Chuẩn bị đồ dùng dạy học

Giáo viên: Hình 7.4 trang 157 Thí nghiệm hình 7.5 SGK

III Phơng pháp dạy học chủ yếu

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

I-Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hoá học

1 Phản ứng một chiều

GV: Trong các phản ứng điều chế oxi:

2KMnO4 t0 K2MnO4 + MnO2 + O2

GV bổ xung: Trong phản ứng một chiều để

chỉ chiều phản ứng ngời ta dùng mũi tên

một chiều

HS Trả lời:

O2 không phản ứng với K2MnO4 và MnO2 để tạo thành KMnO4 không và O2 cũng không phản ứng với KCl để tạo thành KClO3

2 Phản ứng thuận nghịch

GV: Khi hoà tan khí Cl2 vào nớc có phản

ứng nào xảy ra Viết phơng trình phản ứng

Mặt khác khi cho HCl vào dung dịch HClO

có phản ứng nào xảy ra, viết phơng trình

hoá học và nhận xét về hai phản ứng hoá

học này

GV bổ xung: Trong phản ứng thuận nghịch

ngời ta dùng 2 mũi tên ngợc chiều nhau

* Tăng nồng độ tốc độ phản ứng tăng

* Tăng nhiệt độ tốc độ phản ứng tăng

II- Sự chuyển dịch cân bằng hoá học

1 Thí nghiệm

GV biểu diễn thí nghiệm theo hình 7.5

(GV chuẩn bị trớc bộ dụng cụ gồm 2 ống

nghiệm có nhánh nối với nhau bằng ống

nhựa mềm, sau đó nạp đầy khí NO2.)

GV giới thiệu bộ dụng cụ trên

Màu của hỗn hợp khí ở cả hai ống a và b

nh nhau Đóng khoá K lại để cho khí ở 2

ống không khuyếch tán vào nhau Nhúng

ống a vào nớc đá, ống b làm đối chứng để

nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ đến

trạng thái cân bằng hoá học nh thế nào?

GV: Em hãy so sánh màu của 2 ống a và b

GV bổ xung: Ta thấy màu ở ống a nhạt

hơn, do vậy khi làm lạnh, các phân tử NO2

phản ứng để tạo ra N2O4, làm nồng độ NO2

giảm xuống còn nồng độ N2O4 tămg lên,

nghĩa là cân bằng hoá học ban đầu bị phá

vỡ.GV bổ xung tiếp: Nếu ngâm ống a vào

nớc đá một thời gian, ta thấy màu của hỗn

hợp khí chứa trong đó nhạt dần đến mức độ

nào đó rồi giữ nguyên, đó là vì tốc độ phản

ứng tạo ra N2O4 bằng tốc độ phản ứng ngợc

chiều với nó và một trạng thái cân bằng

mới đợc thiết lập Hiện tợng này gọi là sự

Bài tập về nhà:

Tiết: 65

Bài 38: Cân bằng hoá học (tiếp)

Tiết 65

III-Các yếu tố ảnh hởng đến cân bằng hoá học

1 ảnh hởng của nồng độ

GV: Có hệ cân bằng sau trong một bình kín

ở nhiệt độ không đổi

C(r) + CO2(k) 2CO(k)

Em hãy cho biết khi hệ phản ứng ở trạng

thái cân bằng thì mối quan hệ giữa vt và vn

nh thế nào? Nồng độ các chất trong phản

ứng biến đổi hay không biến đổi nữa?

GV: Nếu ta thêm vào hệ một lợng khí CO2

thì tốc độ phản ứng vt và vn thay đổi nh thế

nào?

GV bổ xung: Khi ta thêm CO2 vào hệ thì

CO2 sẽ phản ứng với C tạo thành CO cho

đến khí vt = vn, lúc đó cân bằng mới đợc

thiết lập ở trạng thái cân bằng mới,nồng độ

các chất khác với ở trạng thái cân bằng cũ

GV hỏi tiếp: Khi thêm CO2 vào hệ thì cân

bằng chuyển dịch sang chiều thuận Chiều

này là chiều làm giảm hay tăng nồng độ

CO2

GV: Vậy nồng độ ảnh hởng nh thế nào đến

cân bằng hoá học

GV lu ý cho HS: Khi thêm hoặc bớt chất

rắn trong cân bằng thì việc thêm hay bớt

chất rắn đó không ảnh hởng đến cân bằng

GV cho HS tập vận dụng giải thích cân

bằng chuyển dịch nh thế nào khi ta tăng

hoặc giảm nồng độ CO

HS: Khi hệ phản ứng ở trạng thái cân bằng thì

vt = vn

HS: Nếu ta thêm vào hệ một lợng khí CO2 thì tốc độ phản ứng vt tăng lên

Chiều thuận là chiều làm giảm nồng độ CO2

HS: Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm nồng độ chất đó.

GV: Đẩy píttông vào thể tích của hệ thanh

đổi nh thế nào? áp suất chung của hệ thay

đổi nh thế nào?

GV: Mô tả màu của khí trong hệ nhạt đi

Vậy chứng tỏ cân bằng hoá học giảm theo

chiều nào?

GV: Trong cân bằng trên theo chiều thuận

thì 2 mol khí NO2 tạo thành 1 mol khí N2O4

vậy chiều thuận là chiều giảm số phân tử

khí Vậy khi tăng áp suất cân bằng chuyển

dịch theo chiều làm giảm số phân tử khí

GV lu ý: Nếu trong cân bằng hoá học, số

HS: Cân bằng hoá học giảm theo chiều thuận

HS kết luận: Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm áp suất

3 ảnh hởng của nhiệt độ

GVbổ xung kiến thức về phản ứng toả nhiệt

và thu nhiệt:

Các phản ứng hoá học thờng kèm theo sự

giải phóng hoặc hấp thụ năng lợng dới

dạng nhiệt

GV: Để chỉ lợng nhiệt toả ra hay thu vào

của một phản ứng ngời ta dùng đại lợng

ngâm trong chậu nớc sôi thì màu của hệ

đậm dần, khi ta ngâm trong nớc đá thì màu

của hệ nhạt dần Vậy nhiệt độ ảnh hởng nh

HS lấy các ví dụ phản ứng toả nhiệt thu nhiệt:

Ví dụ phản ứng toả nhiệt:

Hoà tan CaO vào nớc

HS kết luận: Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ Ngợc lại nếu giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều toả nhiệt nghĩa là chiều làm giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ.

thế nào đến cân bằng trên?

Kết luận

GV Kết luận và nêu thành nguyên lí Lơ

nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài nh biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất,thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

4 Vai trò của chất xúc tác

GV giới thiệu: Chất xúc tác làm tăng tốc độ

phản ứng thuận và phản ứng nghịch với số

lần nh nhau Vậy chất xúc tác ảnh hởng nh

thế nào đến cân bằng? HS: Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng

IV- ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học trong sản xuất hoá học

GV đặt vấn đề: Để thấy ý nghĩa của tốc độ

phản ứng và cân bằng hoá học chúng ta

nguyên cứu 2 ví dụ sau:

Ví dụ 1: Trong quá trình sản xuất H2SO4

phải thực hiện quá trình sau:

2SO2 (k)+ O2 (k) 2SO3(k) ♠H < 0

GV phân tích các cách của HS và cho biết

thực tế ngời ta đã làm nh thế nào?

HS thảo luận tìm ra cách làm cân bằng chuyển dịch sang chiều thuận

Các biện pháp để cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận là:

* Nếu giảm nhiệt độ thì phản ứng xảy ra chậm Dùng nhiệt độ thích hợp là 4500C

* Dùng thêm chất xúc tác V2O5

Ví dụ 2: Trong quá trình sản xuất NH3

phải thực hiện quá trình sau:

N2(k)+ 3H2(k) 2 NH3(k) ♠H < 0

GV phân tích các cách của HS và cho biết

thực tế ngời ta đã làm nh thế nào?

HS thảo luận tìm ra cách làm cân bằng chuyển dịch sang chiều thuận

Các biện pháp để cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận là:

* ảnh hởng của các yếu tố nhiệt độ, nồng độ, áp suất

II Chuẩn bị đồ dùng dạy học

GV hớng dẫn HS chuẩn bị trớc nội dung luyện tập

III Phơng pháp dạy học chủ yếu

2 Cân bằng hoá học là gì?

GVtổ chức HS thảo luận về cân bằng hoá HS thảo luận và trả lời:

* Phát biểu nguyên lí Sa-tơ-liê?

* Lấy ví dụ minh hoạ?

* Sự chuyển dịch cân bằng là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng( Sự biến đổi nòng độ, nhiệt độ, áp suất)

* Nguyên lí Lơ-sa-tơ-liê:

a) Khi tăng nồng độ mol của chất nào đó( trừ chất rắn) trong cân bằng, cân bằng sẽ chuyển dịch theo hớng làm giảm nồng độ chất đó và ngợc lại

b) Khi tăng áp suất chung của hệ cân bằng, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều phản ứng

A Nhiên liệu cháy ở tầng khí quyển trên

cao nhanh hơn cháy ở duới mặt đất

B Nớc giải khát đợc nén CO2 vào ở áp suất

cao hơn sẽ có độ chua(độ axit) lớn hơn

C Thực phẩm ở nhiệt độ thấp hơn sẽ giữ

Có thể dùng biện pháp gì để chuyển hoá

nhanh và hoàn toàn NaHCO3 thành

Na2CO3?

HS thảo luận rút ra kết luận:

Để chuyển hoá nhanh và hoàn toàn NaHCO3

Điều gì sẽ xảy ra nếu thực hiện một trong

các biến đổi sau?

A Tăng dung tích của bình phản ứng

B Tăng thêm CaCO3

C Lờy bớt CaO ra khỏi bình phản ứng

D Thêm ít giọt NaOH vào bình phản ứng

E Tăngnhiệt độ?

HS trả lời:

A Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

B và C: Chất rắn không ảnh hởng đến chuyển dịch cân bằng

D Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

E Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

Bài 7 trang 169 SGK

Trong số các phản ứng sau đây cân bằng

nào sẽ chuyển dịch và chuyển dịch nh thế

nào khi giảm dung tích của bình xuống ở

HS thảo luận và trả lời:

Cả 5 hệ cân bằng đều có chất tham gia và sản phẩm là chất khí

Khi giảm thể tích hệ, tức là tăng áp suất hệ Khi đó cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều giảm áp suất tức là chiều giảm số mol Nếu hệcân bằng mà số mol khí ở 2 vế bằng nhau thì cân cằng không chuyển dịch

A Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch

GV tổng kết bài theo bảng sau:

Nhiệt độ TăngGiảm Cân bằng chuyển dịch theo chiềuCân bằng chuyển dịch theo chiều Thu nhiệtToả nhiệt

áp suất Tăng Cân bằng chuyển dịch theo chiều Giảm số phân tử khí

Giảm Cân bằng chuyển dịch theo chiều Tăng số phân tử khí