V. CỦNG CỐ DẶN DỊ:
Bài 38: CÂN BẰNG HĨA HỌC I.Mục tiêu bài học:
I.Mục tiêu bài học:
1.Về kiến thức:
HS biết được thế nào là cân bằng hĩa học và sự chuyển dịch cân bằng hĩa học. HS hiểu cân bằng hĩa học là một cân động
2.Về kĩ năng:
HS biết vận dụng nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê để làm chuyển dịch cân bằng và ứng dụng giải thích một số quá trình sản xuất trong thực tế ( sản xuất amoniac, oxi hĩa SO2,…)
II.Phương pháp giảng dạy : -Phương pháp trực quan.
-Phương pháp đàm thoại nêu vấn đề. -Phương pháp diễn giảng.
III.Đồ dùng dạy học :
Chuẩn bị thí nghiệm hình 7.5 trong SGK IV.Kiểm tra bài cũ :
Hãy nêu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và các yếu tố này ảnh hưởng như thế nào?
V.Hoạt động dạy học :
Hoạt động của thầy -trị Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1:
GV hướng dẫn HV hiểu về phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch.
Hoạt động 2:
GV hướng dẫn HV tập phân tích số liệu thu được từ thực nghiệm của phản ứng thuận nghịch sau: H2 (k) + I2 (k) 2 HI(k) t =0 0,500 0,500 0 mol t≠0 0,393 0,397 0,786 mol t: cb 0,107 0,107 0,786 mol GV hướng dẫn HV (GV treo hình vẽ 7.4)
-lúc đầu do chưa cĩ HI nên số mol HI bằng 0
-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 , vn tăng Sau một khoảng thời gian vt =vn lúc đĩ hệ cân bằng .
I Phản ứng một chiều pư thuận nghịch và cân bằng hĩa học :
1 Phản ứng một chiều :là phản ứng chỉ xảy ra
theo 1 chiều tử trái sang phải
Vd:2KClO3 2KCl + 3O2
2.Phản ứng thuận nghịch :là nhũng phản ứng
trong cùng đk xảy ra theo 2 chiều trái ngược nhau.
Vd : Cl2 + H2O HCl + HClO (1) phản ứng thuận
(2) phản ứng nghịch.
3 Cân bằng hĩa học :
-Định nghĩa: CBHH là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
-CBHH là một cân bằng động.
-Khi phản ứng thuận nghịch đạt trạng thái cân bằng thì trong hệ luơn luơn cĩ mặt chất phản ứng và các chất sản phẩm
II. Sự chuyển dịch cân bằng hĩa học :
MnO2 , t0
(1)(2) (2)
HV dựa vào SGK định nghĩa phản ứng thế nào là cân bằng hĩa học
HV nghiên cứu SGK và cho biết : tại sao CBHH là cân bằng động?
-GV lưu ý HV các chất cĩ trong hệ cân bằng Hoạt động 3: GV làm TN như hình vẽ 7.5 trang 158- sgk GV đặt vấn đề: trong 2 ống nghiệm cĩ hỗn hợp khí NO2 và N2O5 . 2NO2 (k) N2O4 (k) (nâu đỏ) (khơng màu) -Đặt một ống nghiệm vào bình nước đá , quan sát màu sắc ở 2 bên ống nghiệm ,HV cho biết trong hỗn hợp trên tồn tại chủ yếu là NO2 hay N2O4 ?
-GV bổ sung: tồn tại N2O4 , [NO2] giảm bớt , [N2O4]tăng thêm so ban đầu nghĩa là CBHH ban đầu đã bị phá vỡ
-Lưu ý: Nếu tiếp tục , màu sắc của ống nghiệm sẽ khơng thay đổi nữa nghĩa là CBHH mới đang hình thành .=> sự chuyển dịch cân bằng.
-HV dựa vào sgk phát biểu định nghĩa ? Hoạt động 4:
GV củng cố :
-Cân bằng hĩa học là gì ?
-Tại sao nĩi cân bằng hĩa học là cân bằng động?
-Thế nào là sự chuyển dịch cân bằng ? Hoạt động 5:
GV đàm thoại dẫn dắt HV theo hệ thống câu hỏi:
-Khi hệ cân bằng thì vt lớn hơn ,bằng hay nhỏ hơn vn ? nồng độ các chất cĩ thay đổi nữa hay khơng?
-khi thêm CO2 thì vt hay vn tăng? HV + vt = vn ,[chất ] khơng thay đổi + vt tăng.
GV bổ sung: cân bằng cũ bị phá vỡ, cân bằng mới được thiết lập ,nồng độ các chất khác so với cân bằng cũ .
-Khi thêm CO2 phản ứng xảy ra theo chiều thuận sẽ làm giảm hay tăng nồng độ CO2 ?
HV làm giảm [CO2]
-GV ,em hãy nhận xét trong phản ứng thuận nghịch khi tăng nồng độ một chất
1.Thí nghiệm : sgk
2.Định nghĩa : sự chuyển dịch cân bằng hĩa học là sự dịch chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động từ các yếu tố bên ngồi lên cân bằng .
III.Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học
1.Anh hưởng của nồng độ: Ví dụ: Xét phản ứng:
C(r) + CO2 (k) 2CO( k)
+ khi thêm CO2 -> [CO2] tăng -> vt tăng -> xảy ra phản ứng thuận ( chiều làm giảm [CO2] )
+ khi lấy bớt CO2 -> [CO2] giảm -> vt < vn -> xảy ra phản ứng nghịch ( chiều làm tăng [CO2])
Vậy : khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đĩ.
Lưu ý : Chất rắn khơng làm ảnh hưởng đến cân bằng của hệ.
2.Anh hưởng của áp suất : Ví dụ: Xét phản ứng:
thì CBHH dịch chuyển về phía nào? Tương tự với trường hợp lấy bớt CO2
HV dựa vào sgk đưa ra nhận xét cuối cùng về ảnh hưởng của nồng độ.
Hoạt động 6:
GV mơ tả thí nghiệm và đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề để giúp HV tìm hiểu ảnh hưởng của áp suất
Hoạt động 7:
GV đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề để giúp HV tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ.
Hoạt động 8:
GV : em hãy nêu điểm giống nhau của
-Nhận xét phản ứng:
+Cứ 1 mol N2O4 tạo ra 2 mol NO2 =>phản ứng thuận làm tăng áp suất .
+Cứ 2mol NO2 tạo ra 1 mol N2O4 => phản ứng nghịch làm giảm áp suất.
-Sự ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng: + khi tăng p chung -> số mol NO2 giảm , số mol N2O4 tăng => cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch ( làm giảm áp suất của hệ ) + Khi giảm p chung -> số mol NO2 tăng , số mol N2O4 giảm => cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch ( làm tăng áp suất )
Vậy :Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm áp suất đĩ
*Lưu ý : Khi số mol khí ở 2 vế bằng nhau thì áp suất khơng ảnh hưởng đến cân bằng.
Ví dụ: H2(k) + I2(k) 2HI (k) 3.Anh hưởng của nhiệt độ:
.*Phản ứng thu nhiệt và phản ứng toả nhiệt:
-Phản ứng thu nhiệt là phản ứng lấy thêm năng lượng để tạo sản phẩm .kí hiệu H > 0.
-Phản ứng toả nhiệt là phản ứng mất bớt năng lượng . Kí hiệu H < 0.
*Ví dụ: Xét phản ứng:
N2O4 (k) 2NO2 (k) H = +58kJ
(khơng màu ) (nâu đỏ) -Nhận xét:
+Phản ứng thuận thu nhiệt vì H =+58kJ >0 +Phản ứng nghịch tỏa nhiệt vì H =- 58kJ < 0
-Anh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hĩa học:
+Khi đun nĩng hỗn hợp -> màu nâu đỏ của hỗn hợp khí đậm lên =>phản ứng xảy ra theo chiều thuận nghĩa là chiều thu nhiệt (giảm nhiệt độphản ứng)
+Khi làm lạnh hỗn hợp -> màu nâu đỏ của hỗn hợp khí nhạt dần =>phản ứng xảy ra theo chiều nghịch nghĩa là chiều tỏa nhiệt (tăng nhiệt độ phản ứng).
*Vậy: Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt (giảm tác dụng tăng nhiệt độ).Khi giảm nhiệt độ, cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt (giảm tác dụng giảm nhiệt độ) Kết luận:Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngồi
chiều chuyển dịch CBHH khi cĩ một yếu tố (nồng độ, nhiệt độ, áp suất )tác động đến pư thuận nghịch. HV nêu nguyên lí . GV trình bày theo sgk Hoạt động 9:
GV đặt câu hỏi đàm thoại cùng HV
GV cĩ thể lấy thêm ví dụ minh hoạ CaCO3 (r) CaO(r) + CO2(k) H < 0
như biến đổi nồng độ, áp suất , nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngồi đĩ.
4.Vai trị của xúc tác:
Chất xúc tác khơng ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học ,nĩ chỉ làm cho cân bằng được thiết lập nhanh hơn
IV. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học.
Ví dụ 1: Trong sản xuất axit sunfuric phải thực hiện phản ứng sau trong diều kiện nào?(nồng độ, nhiệt độ, áp suất )
2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) H < 0
Giải:
Để phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận thì:
+ dư khơng khí ( dư oxi) + nhiệt độ khá cao 4500/C + xúc tác V2O5
Ví dụ 2: Cần thực hiện ở điều kiện nào để
phản ứng tổng hợp amoniac đạt hiệu suất cao? N2 (k) + 3H2 (k) 2 NH3(k) H < 0
Giải:
Thực hiện phản ứng trong điều kiện: + áp suất cao
+ nhiệt độ thích hợp
+ xúc tác bột Fe + Al2O3/K2O
V.Củng cố :
-Người ta thường tác động vào những yếu tố nào để làm chuyển dịch cân bằng hĩa học ?
-Người ta dự đốn chiều chuyển dịch của cân bằng hĩa học dựa vào nguyên lí nào? Phát biểu nguyên lí đĩ .
VI.Dặn dị và BTVN:
-Chuẩn bị các kiến thức ơn : tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học (bài 38) -Làm các bài tập 1->8 trang 162,163 sgk.