- Giải được bài tập: Tính hằng số cân bằng K ở nhiệt độ nhất định của phản ứng thuận nghịch biết nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng và ngược lại, bài tập khác có nội dung liên quan..[r]
Trang 1Người soạn: Nguyễn Thị Thu Huyền
Ngày soạn:
Ngày dạy:
Tiết :
Lớp: 10
BÀI 50: CÂN BẰNG HÓA HỌC (TIẾT 2)
A MỤC TIÊU BÀI HỌC
1/ Kiến thức:
Học sinh hiểu:
- Định nghĩa phản ứng thuận nghịch và nêu ví dụ
- Định nghĩa về cân bằng hóa học và đại lượng đặc trưng là hằng số cân bằng ( biểu thức và ý nghĩa) trong hệ đồng theerr và dị thể
- Định nghĩa về sự chuyển dịch cân bằng hóa học và các yếu tố ảnh hưởng
- Nội dung nguyên lý Lơ – sa – tơ – liê và vận dụng trong mỗi trường hợp cụ thể
2/ Kỹ năng
- Quan sát thí nghiệm rút ra được nhận xét về phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học
- Dự đoán được chiều chuyển dịch cân bằng hóa học trong những điều kiện cụ thể
- Vận dụng được các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học, đề xuất cách tăng hiệu suất phản ứng trong trường hợp cụ thể
- Giải được bài tập: Tính hằng số cân bằng K ở nhiệt độ nhất định của phản ứng thuận nghịch biết nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng và ngược lại, bài tập khác có nội dung liên quan
3/ Thái độ
- Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học rất quan trọng trong việc tìm hướng để tăng hiệu suất của phản ứng trong quá trình sản xuất, đặc biệt là trong công nghiệp
B PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- Trực quan, đàm thoại
C CHUẨN BỊ
- Giáo án điện tử, giáo án, bảng nhóm, phiếu học tập, thí nghiệm liên quan đến
sự chuyển dịch cân bằng hóa học
D HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
- Kiểm tra bài cũ:
Trang 21 Hằng số cân bằng là gì? Hằng số cân bằng phụ thuộc vào yếu tố nào?
2 Khái niệm phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt giá trị của ΔH trong các phản ứng trên
3 Làm bài tập sau:
SO 2 + O2 2SO3
Ở thời điểm ban đầu nồng độ SO2 và O2 bằng 0.3M Sau một khoảng thời gian
t, ta có nồng độ ở trạng thái cân bằng của SO3 là 0.15M Tính hằng số cân bằng
Kc ?
- Bài mới:
Ở bài trước có một vấn đề mà chúng ta chưa giải quyết được, đó là tại sao những người sống ở vùng cao lại có lượn hemolobin cao hơn Đây là phản ứng của hemolobin tác dụng với O2: Hb + O2 HbO2 Như chúng ta biết thì càng lên cao nồng
độ O2 giảm, điều này có liên quan gì đến lượng hemolobin không? Để tìm hiểu thì ta
sẽ phải vào tiếp nội dung bài hôm trước
HOẠT ĐỘNG CỦA
Hoạt động 1: Cho HS
quan sát thí nghiệm về sự
chuyển dịch cân bằng của
phản ứng:
Sau khi HS nhận xét về sự
thay đổi màu của khí trong
hai ống nghiệm GV đưa
ra các câu hỏi:
- Khi ngâm vào nước đá
thì khí nào trong ống sẽ
nhiêu hơn?
- Lúc này nồng độ khí
nào nhiều hơn?
Kết luận: Khi ta làm lạnh
ống nghiệm (a) nồng độ
NO2 giảm và nồng độ N2O4
tăng Hiện tượng đó được
gọi là sự chuyển dịch cân
bằng hóa học.
Hoạt động 2:
GV: Ở điều kiện bình
thường thì ta có một cân
bằng, sau khi ngâm vào
HS quan sát và nhận xts
sự đổi màu của ống được ngâm trong nước đá
HS trả lời câu hỏi
III Sự chuyển dịch cân bằng hóa học:
1 Thí nghiệm: Ống ngâm trong nước
đá (ống (a)) có màu nhạt hơn (ống (b)) (Không
màu)
Trang 3nước đá ta có một cân
bằng khác
Mời một HS phát biểu định
nghĩa sự dịch chuyển cân
bằng hóa học một cách
tổng quát
Tại sao lại có sự thay đổi
màu của khí?
Ngoài sự thay đổi nhiệt độ,
thì còn các yếu tố khác làm
cân bằng bị chuyển dịch đó
là áp suất, nồng độ Có một
nhà bác học đã làm rất
nhiều thí nghiệm để có thể
đưa ra được 3 yếu tố tác
động đến cân bằng hóa học
ta sẽ lần lượt tìm hiểu các
thí nghiệm đó
Hoạt động 3: GV yêu cầu
HS viết công thức tính
hằng số cân bằng của
phương trình sau:
C(r)+CO2(k)2CO(k)
GV cung cấp thông tin:
Ở 800oC Kc = 9,2.10-2 Ở
nhiệt độ xác định chỉ có
một hằng số Kc
Mời một HS trả lời câu hỏi:
- Ở nhiệt độ đó, nếu tăng
nồng độ CO2 thì đại
lượng Kc sẽ thay đổi như
thế nào?
- Điều này trái với lý
thuyết vậy theo em để Kc
không bị thay đổi thì
nồng độ CO và CO2 thay
đổi như thế nào?
- Chiều làm CO tăng là
chiều gì?
Cho HS làm phiếu học tập
1
Đó là ảnh hưởng của nồng
độ, áp suất làm cân bằng
chuyển dịch ra sao?
Hoạt động 4: Cho HS
quan sát thí nghiệm và đưa
HS phát biểu định nghĩa theo hướng dẫn của GV
Do có sự thay đổi nhiệt độ
HS trả lời câu hỏi:
- Kc sẽ bị giảm xuống
- Nồng độ CO tăng hoặc nồng độ CO2 giảm
- Chiều thuận
1 HS lên trình bày đáp án
HS đưa ra nhận xét và trả lời câu hỏi
2 Định nghĩa:
Sự chuyển dịch cân bằng hóa học 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.
Các yếu tố từ bên ngoài ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là :
nồng độ, áp suất, nhiệt độ.
IV Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học.
1 Ảnh hưởng của nồng độ:
Kết luận: khi tăng hoặc giảm nồng độ
một chất trong cân bằng, thì bao giờ cân bằng cũng sẽ chuyển
dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm
nồng độ của chất đó
R Chú ý: nếu trong hệ
cân bằng có chất rắn thì việc thêm hoặc bớt lượng chất rắn không
ảnh hưởng đến cân
bằng
2
Trang 4ra nhận xét về màu của ống
nghiệm khi thay đổi áp
suất
GV đưa PT chuyển dịch:
2NO2(k)N2O4 (k)
(nâu đỏ) (không màu)
GV hướng dẫn để HS đưa
ra nhận xét
- Khi ta ép pit – tông (tức
là tăng áp suất) màu sắc
thay đổi như thế nào?
- Vậy chất gì được tạo
ra? Nồng độ của chất đó
thay đổi như thế nào?
- Em có nhận xét gì số
mol hai vế của phản
ứng và cho biết khi tăng
áp suất phản ứng xảy ra
theo chiều nào?
GV cho HS làm phiếu học
tập số 2 Và rút ra chú ý
Có một yếu tố nữa ta đã
được xem thí nghiệm đó là
yếu tố nhiệt độ, chiều của
phản ứng sẽ dịch chuyển
như thế nào Ta vào mục
tiếp theo
Hoạt động 5: GV đưa ra
phương trình và cho HS
quan sát thí nghiệm ảo
- Ban đầu có màu đậm hơn sau đó nhạt đi
- N2O4 được tạo ra, nồng
độ nhiều hơn lúc trước
Số mol của NO2 nhiều hơn Phản ứng xảy ra theo chiều giảm số mol khí, chiều làm giảm số mol NO2, tăng số mol
N2O4.
HS quan sát thí nghiệm
và trả lời câu hỏi
2 Ảnh hưởng của áp suất
Kết luận: Khi tăng
hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì bao giờ cân bằng cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động của việc tăng hoặc giảm áp suất đó
Chú ý: khi hệ cân
bằng có số mol khí ở
hai vế của phương
trình bằng nhau hoặc trong hệ không có
chất khí thì việc tăng hoặc giảm áp suất chung không làm cho
cân bằng chuyển dịch
3 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Kết luận: khi tăng
nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác động của việc
Trang 5Chiều thuận của phản ứng
trên là tỏa nhiệt hay thu
nhiệt? chiều nghịch thì
sao?
Có sự thay đổi như thế nào
về sự thay đổi màu sắc khi
ngâm vào nước đá
Phản ứng xảy ra theo
chiều nào?
GV cho HS làm phiếu học
tập số 3
Có một nhà bác học tên là
Lơ Sa tơ – li – ê đã dựa
vào các thí nghiệm để phát
biểu thành một nguyên lý
Từ phiếu học tập số 3 hãy
phát biểu nguyên lý đó
HS phát biểu nguyên lý
Chất xúc tác
HS trả lời:
- Dạ không
- Dạ không
- Dạ không
giảm nhiệt độ
Nguyên lý Lơ Sa –
tơ – li – ê:
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài, như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt
độ, thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó
4 Vai trò của chất xúc tác
Chất xúc tác không
làm biến đổi nồng độ các chất trong cân bằng và cũng không làm biến đổi hằng số
cân bằng, nên không làm cân bằng chuyển dịch.
V Ý nghĩa của tốc độ
N 2 O 4
(k)
2NO 2
(k) H
= + 58
kJ
Trang 6Có một chất làm tăng tốc
độ phản ứng, nhưng còn
lại sau phản ứng đó là chất
gì?
Ta sẽ xem vai trò của chất
xúc tác như thế nào trong
cân bằng chuyển dịch
Hoạt động 6:
GV đặt câu hỏi và cho 1
HS trả lời
Chất xúc tác có thể thu lại
sau phản ứng vậy nó có
làn thay đổi nồng độ của
các chất trong phản ứng
không?
Có làm thay đổi nhiệt độ
và áp suất không?
Có làm cân bằng chuyển
dịch không?
Nó chỉ làm cho tốc độ
phản ứng thuận bằng tốc
độ phản ứng nghịch thôi
Tại sao phải học bài này
thì ta sẽ vào phần tiếp theo
Hoạt động 7: GV đưa 2 ví
dụ
2SO2(k)+O2(k) 2SO3
N2(k)+3H2(k)NH3(k)
Thảo luận nhóm, để tăng
lượng SO3, NH3 hãy đề ra
biện pháp bằng cách thay
đổi áp suất, nhiệt độ, nồng
độ
phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học
Từ đặc điểm của phản ứng để từ đó đưa ra các biện pháp để tăng hiệu suất của phản ứng
5 Củng cố bài:
- Khái niệm về sự chuyển dịch cân bằng hóa học
- Nội dung nguyên lí Lơ Sa – tơ – li – ê và vận dụng trong những trường hợp cụ thể
- Chiều của phản ứng sẽ di chuyển như thế nào nếu ta tăng áp suất:
a) C (r ) + CO2 (k) 2CO (k)
Trang 7b) C(r) + H2O (k) CO(k) + H2 (k)
c) I2 (k) 2I (k)
d) Dặn dò:
- Xem lại định nghĩa tốc độ phản ứng, hằng số cân bằng
- Sự chuyển dịch cân bằng theo nguyên lý Lơ Sa – tơ – li – ê trong trường hợp cụ thể
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1:
a) Chiều của phản ứng xảy ra theo chiều nào nếu ta tăng nồng độ CO, C chất rắn Giải thích
b) Cho phương trình sau: Hb + O2 HbO2 Trả lời câu hỏi: Càng lên cao nồng độ O2 thay đổi như thế nào? Để tăng lượng HbO2 (là phản ứng xảy ra theo chiều …………) thì nồng độ của các chất thay đổi như thế nào? Tại sao?
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 a) Màu của ống nghiệm thay đổi như thế nào khi ta kéo pit – tông ra? Chiều phản ứng xảy ra theo chiều nào? Nồng độ của NO2 và N2O4
Trang 8
b) Cho biết chiều của phản ứng khi tăng (giảm) áp suất của các phương trình sau:
- H2(k) + I2 (k) 2HI (k)
- Fe2O3 (r) + 3CO (k) 2Fe (r) + 3CO2 (k)
- CaO (r ) + SiO2 (r ) CaSiO3 (r )
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Cho phương trình phản ứng sau:
2CO +O2 = 2CO2 ΔH <0
chiều của phản ứng xảy ra như thế nào nếu ta:
khác biệt Tăng nồng độ của CO Thuận/nghịch
Nồng độ của
CO ………
CO2………
Chống lại điều kiện / không chống lại điều kiện Giảm áp suất của hệ Thuận / nghịch Số mol khí………
Áp suất ………
Chống lại điều kiện / không chống lại điều kiện Tăng nhiệt độ Thuận / nghịch Tỏa nhiệt/ thu nhiệt Chống lại điều kiện / không chống lại điều kiện Hướng dẫn: phần lựa chọn: gạch đáp án không đúng, sử dụng các từ tăng và giảm để điền vào chỗ trống RÚT KINH NGHIỆM: