Giáo án Hóa học 10 - Kì II - Tiết 61: Tốc độ phản ứng hoá học

Sở giáo dục và đào tạo Tuyên Quang
Trường THPT Hoà Phú
Giáo án hoá học10-Ban KHTN
Chương VII : Tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học 
Tiết61: tốc độ phản ứng hoá học 
*****************
Người soạn: Nguyễn Thị Quỳnh Nhung- Giáo viên Trường THPT Hoà Phú
Ngày soạn: 7/4/2008
Ngày giảng: 30/03/2007
Lớp giảng: 10A1
I.Mục tiêu: 
 1. Về kiến thức:
- Học sinh biết được: Khái niệm tốc độ phản ứng, tốc độ trung bình, biểu thức tính tốc độ trung bình.
- Học sinh hiểu được: các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất 
2. Về kĩ năng:
- Quan sát thí nghiệm cụ thể, hiện tượng thực tế về tốc độ phản ứng, rút ra được nhận xét.
- Vận dụng được các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để làm tăng hoặc giảm tốc độ của một số phản ứng trong thực tế đời sống, sản xuất theo hướng có lợi.
II. chuẩn bị:
HS: Soạn bài trước khi đến lớp
 GV: Mô hình 7.1 SGK
- Dụng cụ: các loại cốc thuỷ tinh, bình tam giác, đèn cồn, 2 tờ giấy trắng có vẽ dấu cộng đậm, ống dẫn khí, bơm tiêm loại dung tích 100ml, ống nghiệm cỡ nhỏ
- Hoá chất: các dung dịch BaCl2, Na2S2O3 (natri thiosunfat), H2SO4, HCl, Mg, CaCO3, H2O2, MnO2.
- Soạn bài trên powpoint, bài tập trên violet, máy chiếu đa vật thể
III. Phương pháp:
-Biểu diễn thí nghiệm tìm tòi nghiên cứu
- Vấn đáp, thảo luận nhóm 
Iv. Tiến trình bài giảng
1.Tổ chức: 
2.Kiểm tra bài cũ: 
3.Bài mới:
Thời gian
 Hoạt động của thầy và trò
Nội dung bài Học
8
phút
Hoạt động 1: 
*GV làm thí nghiệm Lấy 3 dung dịch BaCl2, Na2S2O3 , H2SO4 có cùng nồng độ 0,1M và với thể tích bằng nhau và làm đồng thời:
- Đổ dd H2SO4 vào dd BaCl2 . 
*HS: Nhận xét hiện tượng và viết PTPƯ
- Đổ dd H2SO4 vào dd Na2S2O3 .
* HS: Nhận xét hiện tượng và viết PTPƯ?
*GV: So sánh hiện tượng xảy ra ở 2 trường hợp trên và rút ra nhận xét ? 
HS trả lời
GVtổng kết: để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hoá học người ta dùng khái niệm tốc độ phản ứng hoá học, gọi tắt là tốc độ phản ứng. Vậy tốc độ phản ứng là gì?
HS: nghiên cứu SGK, trả lời
GV: Tốc độ phản ứng xác định được trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 là tốc độ trung bình của phản ứng. Vì trong khoảng thời gian đó có những lúc phản ứng xảy ra với tốc độ khác nhau. 
GV cung cấp biểu thức tính 
Lấy ví dụ, hướng dẫn HS tính tốc độ trung bình của phản ứng theo một chất cụ thể: theo Br2
Hoạt động 2:
GV đặt vấn đề: Có phản ứng
Chúng ta thực hiện phản ứng trên trong hai trường hợp có các nồng độ Na2S2O3 khác nhau, còn các yếu tố khác như nhau
GV: làm thí nghiệm: - Chuẩn bị 2 dd (25ml) Na2S2O3 0,1M và 0,05M trong 2 cốc thuỷ tinh đặt đè trên 2 tờ giấy trắng có vẽ sẵn dấu cộng đậm.
- Đổ đồng thời 25 ml dd H2SO4 0,1M vào 2 cốc trên và quan sát từ trên xuống xuyên qua dd đến hình dấu cộng trên tờ giấy ở 2 đáy cốc. 
- So sánh: hình dấu cộng nào bị mờ trước? Từ đó rút ra tốc độ phản ứng phụ thuộc như thế nào vào nồng độ chất phản ứng?
Hay: 
GV: Đặt vấn đề: Có phản ứng
HCl + Zn→ZnCl2 + H2
Chúng ta thực hiện phản ứng trên trong hai trường hợp có các nồng độ HCl khác nhau, còn các yếu tố khác như nhau
- ống nghiệm 1: đựng 2ml dd HCl 0,1M, ống nghiệm 2: đựng 2ml dd HCl 1M
- Thả hai viên kẽm giống nhau, mỗi ống nghiệm 1 viên
HS: Quan sát nhận xét hiện tượng thí nghiệm
GV: tốc độ phản ứng phụ thuộc như thế nào vào nồng độ chất phản ứng?
HS: trả lời
GV: Chính xác hoá
Hoạt động 3:
GV: chiếu trên powpoint số liệu sau
Thí dụ: Phản ứng sau thực hiện trong bình kín ở nhiệt độ 302 0C:
 2HI(k)→ H2 (k) + I2(k)
ở áp suất của HI là 1 atm, tốc độ phản ứng đo được là 1,22.10-8 mol/(1s)
ở áp suất của HI là 2 atm, tốc độ phản ứng đo được là 4,88.10-8 mol/(1s)
GV: Em có nhận xét gì về sự liên quan giữa áp suất và tốc độ phản ứng có chất khí tham gia?
HS trả lời
phát vấn: Hãy cho biết những tính chất của kim cương? Tại sao kim cương lại cứng như vậy?
HS nghiên cứu và trả lời
GV chính xác hoá
GV cho HS nghiên cứu mạng tinh thể Iot, mạng tinh thể nước đá và hướng dẫn học sinh thảo luận theo hệ thống câu hỏi sau:
 1.Tinh thể Iot có cấu trúc mạng tinh thể có đặc điểm cấu tạo như thế nào? Các phân tử Iot được phân bố ở đâu trong mạng tinh thể?
2. Tinh thể nước đá có hình dạng gì? Các phân tử nước liên kết với nhau như thế nào?
HS quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi
Hoạt động 4:
GV: Em hãy cho biết những tính chất của nước đá, băng phiến?
 Tại sao tinh thể phân tử dễ nóng chảy dễ bay hơi như vậy?
HS: Bằng kiến thức thực tiễn trả lời, dựa vào đặc điểm cấu tạo để suy ra tính chất.
GV: phân tích thêm để HS hiểu rõ hơn
I. Khái niệm về tốc độ phản ứng hoá học- 
1. Thí nghiệm:
 Lấy 3 dung dịch BaCl2, Na2S2O3 , H2SO4 có cùng nồng độ 0,1M và với thể tích bằng nhau(25ml) và làm đồng thời:
a. Đổ dd H2SO4 vào dd BaCl2 
 H2SO4 + BaCl2 BaSO4↓ + 2HCl (1)
b. Đổ dd H2SO4 vào dd Na2S2O3
H2SO4 + Na2S2O3 → S↓ + SO2 + H2O+Na2SO4 
2. Nhận xét: 
Phản ứng (1) xảy ra nhanh hơn phản ứng (2)
Khái niệm tốc độ phản ứng: là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm .trong một đơn vị thời gian” (như vậy tốc độ phản ứng được xác định do thực nghiệm)
 Thí dụ: 
Br2 + HCOOH CO2 + 2HBr 
Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,0120 mol/l, sau 50s nồng độ là 0,0101 mol/l
Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giây tính theo Br2 là:
 0,0120 mol/l - 0,0101mol/l
 v = = 3,80. 10-5mol/(l.s)
 50s
II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: 
1.ảnh hưởng của nồng độ:
Thí nghiệm:
Có phản ứng
HCl + Zn→ZnCl2 + H2
Chúng ta thực hiện phản ứng trên trong hai trường hợp có các nồng độ HCl khác nhau, còn các yếu tố khác như nhau
- ống nghiệm 1: đựng 2ml dd HCl 0,1M, ống nghiệm 2: đựng 2ml dd HCl 1M
- Thả hai viên kẽm giống nhau, mỗi ống nghiệm 1 viên
Hiện tượng: ống nghiệm 
 4. Củng cố :5phút
 Em hãy nêu rõ sự khác nhau về cấu tạo và liên kết trong mạng tinh thể nguyên tử và mạng tinh thể phân tử
5. Ra bài tập về nhà: 1→6 trong SGK, Đọc phần tư liệu trong SGK
6. Rút kinh nghiệm bài giảng:
1. Khái niệm về tốc độ phản ứng
Hoạt động 1: 
Hoạt động 2: Tốc độ phản ứng và tốc độ trung bình của phản ứng
- GV hướng dẫn HS đọc ví dụ và bảng 7.1 trang 199 SGK.
và cho HS thực hành tính tốc độ phản ứng từ 184 giây đến thời điểm 319 giây
 = 1,26 . 10-3 mol/l.s
- GV giúp HS phân biệt khái niệm “tốc độ trung bình” và “tốc độ tức thời”:
 + Tốc độ phản ứng xác định được trong một thời điểm cụ thể (ví dụ tại t = 120 giây) là tốc độ tức thời của phản ứng (). 
* Củng cố: BT 3 SGK
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
Hoạt động 3: ảnh hưởng của nồng độ
- TN: Chuẩn bị 2 dd (25ml) Na2S2O3 0,1M và 0,05M trong 2 cốc thuỷ tinh đặt đè trên 2 tờ giấy trắng có vẽ sẵn dấu cộng đậm.
- Đổ đồng thời 25 ml dd H2SO4 0,1M vào 2 cốc trên và quan sát từ trên xuống xuyên qua dd đến hình dấu cộng trên tờ giấy ở 2 đáy cốc. 
- So sánh: hình dấu cộng nào bị mờ trước? Từ đó rút ra tốc độ phản ứng phụ thuộc như thế nào vào nồng độ chất phản ứng?
Hoạt động 4: ảnh hưởng của nhiệt độ
- TN: Chuẩn bị 2 dd (25ml) Na2S2O3 0,1M trong 2 cốc thuỷ tinh đặt trên giá TN, có đèn cồn ở phía dưới của một trong 2 cốc.
- Đun nóng một trong 2 cốc, sau đó đổ đồng thời 25 ml dd H2SO4 0,1M vào 2 cốc trên và quan sát.
- So sánh: kết tủa S xuất hiện ở dd trong cốc nào trước? Từ đó rút ra tốc độ phản ứng phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ phản ứng? 
* Chú ý: GV hướng dẫn cho HS hiểu nhiệt độ tăng đ số va chạm tăng đ số va chạm có hiệu quả tăng 
Hoạt động 5: ảnh hưởng của diện tích bề mặt
- TN: Lấy 2 mẩu đá vôi bằng nhau, mẩu thứ nhất giữ nguyên còn mẩu thứ hai đem đập vụn ra. 
- Thả đồng thời mỗi lượng đá vôi trên vào mỗi cốc đều chứa 50 dd HCl 4M và quan sát.
- Khí thoát ra ở cốc nào nhanh hơn? lượng đá vôi ở cốc nào tan hết trước? Từ đó rút ra tốc độ phản ứng phụ thuộc như thế nào vào diện tích bề mặt của chất phản ứng? 
Hoạt động 6: ảnh hưởng của chất xúc tác
- TN: + Cho vào ống nghiệm một lượng H2O2 , quan sát? 
+ Thêm vào ống nghiệm chứa H2O2 trên, quan sát? 
- So sánh hiện tượng xảy ra trong 2 trường hợp trên, từ đó rút ra tốc độ phản ứng phụ thuộc như thế nào vào chất xúc tác? 
 (chú ý: sau khi phản ứng kết thúc, MnO2 vẫn nguyên vẹn)
3. ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng 
- GV hướng dẫn HS làm BT 8 trang 204 SGK
- GV giúp HS hiểu thêm một số hiện tượng áp dụng kiến thức tốc độ phản ứng như: nồi áp suất, đập nhỏ than khi đun v.v
Củng cố: BT 1, 2, 6, 7, 9 trang 203, 204 SGK
- Trước tiên giáo viên cần làm hai thí nghiệm biểu diễn (trang 150 SGK) để học sinh so sánh thời gian xảy ra hai phản ứng và rút ra nhận xét là các phản ứng hoá học khác nhau xảy ra nhanh chậm khác nhau. Từ đó hình thành khái niệm tốc độ phản ứng hoá học.
- Việc tính tốc độ trung bình của phản ứng để HS biết rõ ràng hơn khái niệm về tốc độ phản ứng và tốc độ của một phản ứng hoá học giảm dần theo thời gian.
- Để tốc độ của phản ứng là đơn trị, khi tính phải lưu ý đến các hệ số khác nhau của các chất trong phương trình hoá học.
- Việc biểu thị tốc độ phản ứng bằng độ biến thiên nồng độ theo thời gian chỉ dùng cho chất khí và chất tan trong dung dịch. Đối với chất rắn, người ta biểu thị bằng độ biến thiên khối lượng chất trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt.
- Thực tế, tốc độ phản ứng chỉ được xác định bằng thực nghiệm. Do đó, công thức tính tốc độ phản ứng cũngchỉ được rút ra từ thực nghiệm, không có công thức chung nào cho mọi phản ứng. 
Ví dụ 1: 2NO + 2H2 đ 2H2O + N2
 Bằng thực nghiệm đã xác định được: n = k
Ví dụ 2: Phản ứng sau xảy ra trong dung dịch:
 H2O2 + 2 HI đ 2H2O + I2
 Bằng thực nghiệm đã xác định được: n = k
Ví dụ 3: CO + Cl2 COCl2
 Bằng thực nghiệm đã xác định được: n = k
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
- Các thí nghiệm biểu diễn của phần này đều dễ làm (trừ thí nghiệm ảnh hưởng của áp suất) và tốn ít thời gian, cũng cần phải làm trước khi đề cập đến vấn đề lý thuyết. Sau mỗi thí nghiệm để HS tự rút ra nhận xét và kết luận.
- Tuỳ điều kiện của từng cơ sở mà làm các thí nghiệm như trong bài học hay bài thực hành. Cần pha chế hoá chất theo đúng nồng độ như đã viết trong sách giáo khoa mới thì kết quả rõ ràng.
 - Đối với mỗi yếu tố ảnh hưởng của nồng độ, của nhiệt độ và của diện tích bề mặt, cần làm cho học sinh hiểu rằng, khi tăng nồng độ, nhiệt độ và diện tích bề mặt thì tần số va chạm giữa các chất phản ứng tăng, nên tốc độ phản ứng tăng. Tuy nhiên, không phải mọi va chạm đều gây ra phản ứng mà chỉ có những va chạm có hiệu quả mới xảy ra phản ứng. Tỉ số giữa số va chạm chung và số va chạm có hiệu quả phụ thuộc vào bản chất các chất phản ứng và nhiệt độ. Vì vậy, các phản ứng khác nhau có tốc độ không giống nhau và khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng lên nhiều lần.
3. Cân bằng hoá học
- Đa số phản ứng hoá học là các phản ứng thuận nghịch. Tuy nhiên, khi lượng sản phẩm vượt xa lượng chất phản ứng thì một cách gần đúng có thể coi là phản ứng một chiều.
- Cân bằng hoá học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Do đó cân bằng hoá học là cân bằng động. 
- Nếu phản ứng có chất khí thì cân bằng chỉ được thiết lập trong bình kín, nếu không chất khí sẽ lan toả ra khắp môi trường.
- ở trạng thái cân bằng tất cả các chất phản ứng và sản phẩm đều có mặt, nghĩa là không một chất nào biến mất hoàn toàn. Khi một chất nào đó biến mất thì cân bằng không tồn tại.
4. Hằng số cân bằng
- Có nhiều hằng cân bằng khác nhau, đó là hằng số cân bằng theo áp suất KP, hằng số cân bằng theo nồng độ mol KC, hằng số cân bằng theo số mol Kn, hằng số cân bằng theo nồng độ phần mol Kx. ở trường phổ thông chỉ xét hằng số cân bằng KC vì ở lớp 11, hằng số phân li axit Ka và hằng số phân li bazơ Kb là các hằng số KC.
- Khi giá trị hằng số cân bằng rất lớn, một cách gần đúng có thể coi phản ứng là một chiều. Thí dụ, xét hệ cân bằng sau ở 7300C:
 H2(k) + Br2(k) 2HBr (k) Kc = 2,18.106
Nếu dùng 1mol/l H2 tác dụng với 1mol/l Br2 thì khi phản ứng ở trạng thái cân bằng ta có: H2(k) + Br2(k) 2HBr (k)
Nồng độ cân bằng: [ ] 1 – x 1 – x	 2x 
ta có ị 1476,48 ị x = 0,9986
Hiệu suất phản ứng = 99,86% nghĩa là phản ứng gần hoàn toàn theo một chiều từ trái sang phải.
- Giáo viên cần lưu ý cho học sinh rằng giá trị của hằng số cân bằng phụ thuộc vào phương trình hoá học được viết, nghĩa là khi nói đến hằng số cân bằng K của phản ứng nào đó thì phương trình hoá học của phản ứng đó phải được viết ra. Ví dụ: 2CO + O2 2CO2 KC
ở cùng nhiệt độ CO + O2 CO2 
Fe đã hoạt hoá bằng hỗn hợp K2O và Al2O3).
Bài 49: 
(Sách giáo khoa Hoá học 10 nâng cao)
A. chuẩn kiến thức và kĩ năng