Giáo án Hóa học 10 - Học kì II - Tiết 66, 67: Cân bằng hóa học

Ngày soạn: 24/4/2009
Ngày dạy:
Lớp dạy
 A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
Tiết 66, 67. CÂN BẰNG HÓA HỌC
I.Mục tiêu bài học:
1.Về kiến thức:
HS biết được thế nào là cân bằng hóa học và sự chuyển dịch cân bằng hóa học .HS hiểu cân bằng hóa 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 hóa SO2,)
II. Chuẩn bị
GV: Nội dung kiến thức bài học
HS: Đọc trước nội dung kiến thức bài
III.Hoạt động dạy học :
 Ổn định tổ chức lớp
Lớp
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
Sĩ số
Kiểm tra bài cũ
Bài mới
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Hoạt động 1:
GV hướng dẫn HS hiểu về phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch.
Hoạt động 2:
GV hướng dẫn HS 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
t0 0,393 0,397 0,786 mol
t: cb 0,107 0,107 0,786 mol
-lúc đầu do chưa có 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 đó hệ cân bằng .
HS nghiên cứu SGK và cho biết : tại sao CBHH là cân bằng động?
Hoạt động 3:
GV cho HS nghiên cứu TN như hình vẽ 7.5 trang 158-sgk.
 2NO2 (k) N2O4 (k)
 (nâu đỏ) (không màu)
GV: Phân tích thí nghiệm
-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 không thay đổi nữa nghĩa là CBHH mới đang hình thành .=> sự chuyển dịch cân bằng.
-HS dựa vào sgk phát biểu định nghĩa ?
Hoạt động 4:
GV đàm thoại dẫn dắt HS theo hệ thống câu hỏi:
-Khi hệ cân bằng thì vt lớn hơn ,bằng hay nhỏ hơn vn ? nồng độ các chất có thay đổi nữa hay không?
-khi thêm CO2 thì vt hay vn tăng? 
HS + vt = vn ,[chất ] không 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 ?
HS làm giảm [CO2]
-GV ,em hãy nhận xét trong phản ứng thuận nghịch khi tăng nồng độ một chất thì CBHH dịch chuyển về phía nào?
Tương tự với trường hợp lấy bớt CO2
HS dựa vào sgk đưa ra nhận xét cuối cùng về ảnh hưởng của nồng độ.
Hoạt động 6:
GV mô tả thí nghiệm và đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề để giúp HS tìm hiểu ảnh hưởng của áp suất
Ví dụ: Xét phản ứng:
 N2O4 (k) 	2NO2 (k)
-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 thuận ( làm tăng áp suất )
Hoạt động 7:
GVø đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề để giúp HS tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ.
 -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.
+Khi đun nóng 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 độ phản 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).
Hoạt động 8:
GV : em hãy nêu điểm giống nhau của chiều chuyển dịch CBHH khi có một yếu tố (nồng độ, nhiệt độ, áp suất )tác động đến pư thuận nghịch.
HS nêu nguyên lí .
Hoạt động 9: 
GV đặt câu hỏi đàm thoại cùng HS
GV có thể lấy thêm ví dụ minh hoạ 
CaCO3 (r) CaO(r) + CO2(k) H < 0
I Phản ứng một chiều pư thuận nghịch và cân bằng hóa học :
MnO2 , t0
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.
(1)
(2)
Vd : Cl2 + H2O HCl + HClO
 (1) phản ứng thuận 
 (2) phản ứng nghịch.
3 Cân bằng hóa 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 luôn luôn có mặt chất phản ứng và các chất sản phẩm 
II. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học :
1.Thí nghiệm : sgk
2.Định nghĩa : sự chuyển dịch cân bằng hóa 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 ngoài lên cân bằng .
III.Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
1.Aûnh 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 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 đó. 
Lưu ý : Chất rắn không làm ảnh hưởng đến cân bằng của hệ.
2.Aûnh hưởng của 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 đó
*Lưu ý : Khi số mol khí ở 2 vế bằng nhau thì áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng.
 Ví dụ: H2(k) + I2(k) 	2HI (k)
3.Aûnh hưởng của nhiệt độ:
.*Phản ứng thu nhiệt và phản ứng toả nhiệt:
*Ví dụ: Xét phản ứng: 
 N2O4 (k) 2NO2 (k)	 H= +58kJ
 (không màu ) (nâu đỏ)
 -Nhận xét: 
 +Phản ứng thuận thu nhiệt vì H =+58kJ >0 
 +Phản ứng nghịch tỏa nhiệt vì H =-58kJ < 0 
-Aûnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học:
*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 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 xúc tác: 
 Chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học ,nó chỉ làm cho cân bằng được thiết lập nhanh hơn
IV. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa 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 không khí ( dư oxi)
 + nhiệt độ khá cao 4500/C 
 + xúc tác V2O5
4. Củng cố :
-Người ta thường tác động vào những yếu tố nào để làm chuyển dịch cân bằng hóa học ?
-Người ta dự đoán chiều chuyển dịch của cân bằng hóa học dựa vào nguyên lí nào? Phát biểu nguyên lí đó .
5. Dặn dò và BTVN:
-Chuẩn bị các kiến thức ôn : tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học (bài 38)
-Làm các bài tập 1->8 trang 162,163 sgk.