Giáo án Hóa học 10 - Tiết 80, 81, 82: Cân bằng hóa học

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