– Đối với các cân bằng có tổng hệ số hợp thức các chất khí hai vế của PTHH bằng nhau : khi tăng áp suất chung của hệ, tốc độ của cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch đều tăng như nhau nê[r]
(1)Ngày soạn: 29/03/2010 Ngày giảng: 01/04/2010 TIẾT 80 – 81 – 82: CÂN BẰNG HÓA HỌC I MỤC TIÊU Kiến thức HS biết: - Khái niệm phản ứng thuận nghịch và nêu thí dụ - Khái niệm cân hoá học và nêu thí dụ - Khái niệm chuyển dịch cân hoá học và nêu thí dụ - Nội dung nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê và cụ thể hoá số trường hợp cụ thể Kĩ - Quan s¸t thÝ nghiÖm, rót nhËn xÐt vÒ ph¶n øng thuËn nghÞch vµ c©n b»ng ho¸ häc - Dự đoán chiều chuyển dịch cân hoá học điều kiện cụ thể - Vận dụng các yếu tố ảnh hưởng đến cân hoá học để đề xuất cách tăng hiệu suất phản ứng trường hợp cụ thể II ĐỒ DÙNG DẠY HỌC - GV: - HS: III PHƯƠNG PHÁP - Nêu vấn đề, nhóm nhỏ, trực quan IV TỔ CHỨC GIỜ HỌC Khởi động * Mục tiêu: Tái kiến thức, tạo hứng thú học bài * Thời gian: 5p * Cách tiến hành: - Nêu KN tốc độ pu hh và các yếu tố a/h Hoạt động 1: Tìm hiểu phản ứng chiều pư thuận nghịch * Mục tiêu: HS nắm nào là pu chiều, pu thuận nghịch * Thời gian: 10p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV y/c HS nghiên cứu SGK tìm hiểu phản ứng chiều và phản ứng thuận nghịch - HS thực Bước 2: - GV y/c HS trình bày - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS: a Phản ứng chiều - Là phản ứng xảy theo chiều tử trái sang phải MnO2 ,t Vd: 2KClO3 2KCl + 3O2 b Phản ứng thuận nghịch - Là nhũng phản ứng cùng đk xảy theo chiều trái ngược (1) HCl + HClO Vd : Cl2 + H2O (2) (1) phản ứng thuận ; (2) phản ứng nghịch Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm cân hóa học Lop10.com (2) * Mục tiêu: HS nắm kn cân hóa học * Thời gian: 10p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV hướng dẫn HS tập phân tích số liệu thu từ thực nghiệm phản ứng thuận nghịch sau: HI(k) H2 (k) + I2 (k) t =0 0,500 0,500 mol t 0,393 0,397 0,786 mol t: cb 0,107 0,107 0,786 mol - HS thực Bước 2: - GV hướng dẫn HS (GV treo hình vẽ 7.4) + Lúc đầu chưa có HI nên số mol HI + Phản ứng xảy ra: H2 kết hợp với I2 cho HI nên lúc này vt max và giảm dần theo số mol H2, I2 , đồng thời HI vừa tạo thành lại phân huỷ cho H2, I2, tăng Sau khoảng thời gian vt =vn lúc đó hệ cân bằng.Y/c HS dựa vào SGK định nghĩa phản ứng nào là cân hóa học Y/c HS nghiên cứu SGK và cho biết : CBHH là cân động? GV lưu ý HS các chất có hệ cân - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS - Định nghĩa: CBHH là trạng thái phản ứng thuận nghịch tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch - CBHH là cân động - Khi phản ứng thuận nghịch đạt trạng thái cân thì hệ luôn luôn có mặt chất phản ứng và các chất sản phẩm Hoạt động 3: Tìm hiểu số cân * Mục tiêu: HS hiểu số cân áp dụng cho hệ thuận nghịch * Thời gian: 10p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV giải thích cho HS khái niệm hệ đồng thể và hệ dị thể GV yêu cầu HS đọc các số liệu thực nghiệm nghiên cứu cân : N2O4 A 2NO2 bảng 7.2 và phần giới thiệu số NO2 các thí nghiệm với nồng độ ban đầu khác N 2O4 cân SGK Nhận xét tỉ số : - HS thực Bước 2: - GV yêu cầu HS đọc SGK phần cân hệ dị thể, nhận xét khác hệ đồng thể và hệ dị thể - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS * Trong hệ đồng thể – HS đọc và nhận xét tỉ số nồng độ NO2 và N2O4 với số mũ theo hệ số tỉ lượng pu – Hằng số cân cân : Lop10.com (3) aA + bB A cC + dD KC = Cc Dd Aa Bb Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol/l các chất A, B, C, D trạng thái cân bằng; a, b, c, d là hệ số tỉ lượng các chất PTHH * Trong hệ dị thể – HS đọc và nhận xét cân hệ dị thể, biểu thức số cân nồng độ các chất rắn coi là số nên không có mặt biểu thức, các giá trị đó đưa vào giá trị số cân – Thí dụ với cân : C + CO2 A 2CO KC = CO2 CO Tổng kết và HD học bài - GV nhấn mạnh lại nội dung bài học + Pu chiều, pu thuận nghịch + KN cb hh và số cb hh - BTVN: 2, 3, 7, SGK/212 (hết tiết 80) (tiết 81) Khởi động * Mục tiêu: Tái kiến thức, tạo hứng thú học bài * Thời gian: 10p * Cách tiến hành: - GV y/c HS nêu khái niệm cân hóa học, biểu thức tính HS CB? Làm BT 7, Hoạt động 4: Tìm hiểu chuyển dịch cân hóa học * Mục tiêu: HS hiểu có yếu tố nào đó tác động lên cb thì cb đó se chuyển dịch * Thời gian: 10p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV tiến hành thí nghiệm theo SGK (hình 7.5) : + Bước : quan sát màu hai ống nghiệm nhiệt độ phòng + Bước : cho ống nghiệm vào cốc nước đá (trộn thêm NaCl để có nhiệt độ thấp hơn) thời gian và so sánh màu hai ống nghiệm + Bước lấy ống nghiệm cốc nước đá để không khí thời gian Y/c HS quan sát và nhận xét tượng - HS thực Bước 2: - GV nhận xét ý kiến HS và rút kết luận chuyển dịch cân Y/c HS lấy VD - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức Trong hệ chứa NO2 luôn diễn cân 2NO2 (nâu đỏ) A N2O4 (không màu) Khi hạ nhiệt độ hệ làm cho nồng độ NO2 giảm, nồng độ N2O4 tăng lên đó màu hỗn hợp bị nhạt Đó là thay đổi từ trạng thái cân thứ nhiệt độ phòng sang trạng thái cân thứ hai nhiệt độ thấp Nếu ta để ngoài cốc nước đá, nhiệt độ hệ trở lại nhiệt độ phòng thì hệ lại trở trạng thái cân thứ Lop10.com (4) KL: (SGK/ 208) Hoạt động 5: Tìm hiểu ảnh hưởng nồng độ đến cân hóa học * Mục tiêu: HS hiểu thay đổi nồng độ các chất hệ can băng thì cân thay đổi * Thời gian: 7p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV y/c HS thảo luận cặp 3p hoàn thành bảng sau: Cho cân hoá học : C(r) + CO2 (k) A 2CO Hoàn thành bảng kết sau : So sánh tốc độ phản ứng Nồng độ CO2 Nồng độ thuận và phản ứng nghịch CO Ban đầu x x Thêm CO2 vào hệ Thêm CO vào hệ Bớt CO2 khỏi hệ Bớt CO khỏi hệ Thêm C vào hệ Giảm C hệ Nhận xét chuyển dịch cân hệ Mối liên hệ tốc độ phản ứng thuận, phản ứng nghịch vào nồng độ CO2 và CO và C - HS thực Bước 2: - GV y/c đại diện hs trình bày, hs khác theo dõi và nx - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS – Khi cân có mặt chất rắn thì việc thêm hay bớt chất rắn không làm cân chuyển dịch Hoạt động 6: Tìm hiểu ảnh hưởng áp suất đến cân hóa học * Mục tiêu: HS nắm áp suất thay đổi thì cân hóa học thay đổi * Thời gian: 7p * Cách tiến hành: Bước 1: – GV HS n/c thí nghiệm theo SGK và quan sát màu hỗn hợp khí xilanh : + Nén pitong + Kéo dãn pitong Sau đó nhận xét và giải thích lại cần - HS thực Bước 2: - GV đặt vấn đề : cân có tổng hệ số hợp thức các chất khí hai vế PTHH thì áp suất chung hệ ảnh hưởng nào ? Thí dụ xét phản ứng có tham gia chất khí với hệ số tỉ lượng : H2 (k) + I2 (k) A 2HI (k)HS thực - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS – Trong xilanh tồn cân : Lop10.com (5) 2NO2 (khí màu nâu đỏ) A N2O4 (khí không màu) + Khi tăng áp suất (nén pitong) cân chuyển dịch theo hướng tạo thành N2O4 đồng nghĩa với việc làm giảm số mol khí hỗn hợp, vì theo phản ứng phân tử NO2 kết hợp thành phân tử N2O4 dẫn đến làm giảm áp suất chung hệ chống lại tăng áp suất tác dụng bên ngoài + Khi giảm áp suất (kéo dãn pitong) cân chuyển dịch theo hướng tạo thành NO2 đồng nghĩa với việc làm tăng số mol khí hỗn hợp, vì theo phản ứng phân tử NO2 kết hợp thành phân tử N2O4 dẫn đến làm tăng áp suất chung hệ chống lại giảm áp suất tác dụng bên ngoài – Đối với các cân có tổng hệ số hợp thức các chất khí hai vế PTHH : tăng áp suất chung hệ, tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch tăng nên không làm chuyển dịch cân hệ (hết tiết 81) (Tiết 82) 10 Hoạt động 7: Tìm hiểu ảnh hưởng nhiệt độ * Mục tiêu: HS nắm nhiệt độ thay đổi thì cân hóa học thay đổi * Thời gian: 7p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm phản ứng thu nhiệt và phản ứng toả nhiệt, lấy VD minh hoạ GV nhận xét ý kiến HS và thông báo cho HS phản ứng : N2O4 A 2NO2 H = 58 kJ là phản ứng thu nhiệt - HS thực Bước 2: - GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm : ngâm bình chứa khí NO2 vào cốc nước đá, quan sát thay đổi màu sắc và nhận xét, rút kết luận - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS - Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều pu thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác dụng việc tăng nhiệt độ và ngược lại 11 Hoạt động 8: Tìm hiểu nguyên lí chuyển dịch cân (nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê), vai trò chất xúc tác * Mục tiêu: HS nắm nội dung nguyên lí chuyển dịch cân (nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê) * Thời gian: 7p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV đặt vấn đề : Dựa trên các kết nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố đến chuyển dịch cân bằng, hãy rút kết luận chung chuyển dịch cân ? - HS phát biểu nguyên lí chuyển dịch cân Bước 2: - GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm : ngâm bình chứa khí NO2 vào cốc nước đá, quan sát thay đổi màu sắc và nhận xét, rút kết luận - HS thực Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS Lop10.com (6) - Khi tăng nhiệt độ, cân chuyển dịch theo chiều pu thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác dụng việc tăng nhiệt độ và ngược lại - Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân hóa học Làm tăng Vpu thuận và Vpu nghịch Làm cho cb nhanh chóng thiết lập 12 Hoạt động 9: Tìm hiểu ý nghĩa tốc độ phản ứng và cân hoá học sx hoá học * Mục tiêu: HS nắm ý nghĩa tốc độ phản ứng và cân hoá học sx hoá học * Thời gian: 7p * Cách tiến hành: Bước 1: - GV cho các nhóm HS thảo luận và hoàn thành nội dung phiếu học tập sau: Cho các cân hoá học : 2SO2 (k) + O2 (k) A 2SO3 (k) H = – 198 kJ< (1) 3H2 (k) + N2 (k) A C (r) + CO2 (k) A H = – 92 kJ < 2NH3 (k) H = + 131 kJ > 2CO (k) (2) (3) Để tăng hiệu suất sản suất hoá học người ta có thể áp dụng các biện pháp làm cân chuyển dịch theo hướng tạo sản phẩm (theo chiều phản ứng thuận) Hãy đưa gợi ý áp suất, nhiệt độ, nồng độ để đạt mục đích trên : Phản ứng (1) Phản ứng (2) Phản ứng (3) Nhiệt độ (tăng giảm) Thêm (hoặc bớt) O2 vào hệ phản ứng (1), thêm (hoặc bớt) H2 vào hệ phản ứng (2), thêm CO2 (hoặc bớt) vào hệ với phản ứng (3) áp suất chung hệ (tăng giảm) Lấy bớt sản phẩm khỏi hệ - HS thực Bước 2: - GV cho HS làm bài tập củng cố toàn bài: Câu hỏi 1: Hằng số cân phản ứng : C (r) + CO2 (k) A 2CO (k) H = + 131 kJ > 0(3) Phụ thuộc vào yếu tố nào : A Nhiệt độ B Nồng độ CO và CO2 C áp suất chung hệ D Nồng độ CO, CO2 và C Hãy khoanh tròn vào đáp án đúng Câu hỏi 2: Viết biểu thức số cân cho các cân sau : 2SO2 (k) + O2 (k) A 2SO3 (k) (1) SO2 (k) C (r) + + CO2 (k) O2 (k) A SO3 (k) A 2CO (k) (2) (3) Câu hỏi 3: Tính số cân cân sau : H2 (k) + I2 (k) A 2HI (k) Biết thời điểm cân nhiệt độ 430oC nồng độ các chất sau : [HI] = 0,786 mol/l, [H2] = [I2] = 0,107 mol/l - HS thực Lop10.com (7) Kết luận: - GV nhận xét, bổ sung và chốt kiến thức cho HS 13 Tổng kết và HD học bài - GV nhấn mạnh lại nội dung bài học - BTVN: Hoàn thiện các bài tập sag/212 – 213 - Chuẩn bị bài luyện tập: Hệ thống lại kiến thức tốc độ pu và cb hh: + KN tốc độ pu, cân hóa học + Các yếu tố a/h tới tốc độ pu và cb hh + Hằng số cb + Nguyên lí chuyển dich cb Lop10.com (8)