Giáo án Hóa học 10 - Bài 36: Tốc độ phản ứng hóa học (cơ bản)

Người soạn: Huỳnh Minh Trung Nhóm: 5 Lớp: ĐHSHÓA 15B Ngày dạy: 13/09/2018 Bài 36 : TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC (Cơ bản) I. Mục tiêu : 1. Kiến thức Biết được: - Định nghĩa tốc độ phản ứng và nêu thí dụ cụ thể. - Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác. - Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng đối với đời sống. - Tích hợp liên môn Sinh học “Enzim tiêu hóa tạo thành năng lượng ATP đi nuôi cơ thể” vào phần ảnh hưởng của chất xúc tác, - Tích hợp liên môn Vật lý “Định luật Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt” vào phần ảnh hưởng của áp suất. 2. 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. - Giải thích được một số hiện tượng thực tế. 3. Tình cảm, thái độ: - Tin tưởng vào khoa học, con người có khả năng điều khiển các quá trình hóa học. 4.Các năng lực cần hướng tới - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào đời sống. - Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học. - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học. - Năng lực họp tác nhóm nhỏ. 5. Trọng tâm - Tốc độ phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. II. Phương pháp: 1) Phương pháp: - Phương pháp đàm thoại. - Phương pháp thuyết trình. - Phương pháp trực quan sinh động. - Nêu và giải quyết vấn đề. III. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Sách giáo khoa lớp 10 cơ bản, hình ảnh, thí nghiệm chứng minh, video(các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng), máy chiếu, giáo án.... 2. Học sinh: - Sách giáo khoa lớp 10 cơ bản, xem trước Bài 36: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC. IV. Tiến trình dạy học: 1) Ổn định lớp: (kiểm tra sỉ số) 2) Kiểm tra bài cũ: không 3) Vào bài: Cho học sinh xem video( lưu huỳnh cháy trong oxi). Khi quan sát video trên, ta thấy sự cháy diễn ra mạnh và nhanh hơn khi đưa lưu huỳnh đang cháy ngoài không khí vào lọ đựng khí oxi. Vậy cùng một phản ứng giữa lưu huỳnh và oxi, tuy nhiên với những điều kiện phản ứng khác nhau thì phản ứng xảy ra nhanh chậm khác nhau. Vậy làm thế nào để đánh giá được một phản ứng xảy ra nhanh hay chậm? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự nhanh chậm của phản ứng. Để trả lời câu hỏi trên, hôm nay thầy và các em cùng nhau tìm hiểu Bài 36: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC. 4) Tiến trình dạy học: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG 1: KHÁI NIỆM VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC CGV cho HS xem video thí nghiệm: (Giải thích nếu video không có tiếng). + Ống 1 đựng 20 giọt dd BaCl2 0,1 M + Ống 2 đựng 20 giọt dd Na2S2O3 0,1M sau đó dùng hai ống nhỏ giọt cho đồng thời vào mỗi ống nghiệm 20 giọt dd H2SO4 0,1M. C HS quan sát, nhận xét, so sánh hiện tượng và cho biết phản ứng nào xảy ra nhanh hơn? CGọi HS viết PTPƯ. CGV tổng kết lại: các phản ứng khác nhau xảy ra nhanh chậm khác nhau. Để đánh giá mức độ nhanh chậm của một phản ứng người ta dùng khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là tốc độ phản ứng. C Ghi kết luận. Lập biểu thức tính tốc độ phản ứng trung bình. = C Cho thí dụ, gọi HS tính. Cho phản ứng : Br2 + HCOOH " 2HBr + CO2# Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,025 mol/l, sau 50 giây phản ứng nồng độ Br2 là 0,02 mol/l. Tính tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 50s tính theo Br2. - GV cho ví dụ: Cho phương trình hóa học của phản ứng: X + 2Y → Z + T. Ở thời điểm ban đầu, nồng độ của chất X là 0,01 mol/l. Sau 20 giây, nồng độ của chất X là 0,008 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo chất X trong khoảng thời gian trên là bao nhiêu? Đ/S: 1,0.10-4 mol/(l.s) - Quan sát video, ghi nhận hiện tượng. -Viết PTPƯ. -So sánh hiện tượng và cho biết phản ứng nào xảy ra nhanh hơn. C Ghi kết luận. C Lên bảng tính tốc độ phản ứng trung bình. - Áp dụng công thức: = v=0,01-0,00820 =1,0×10-4moll.s I. KHÁI NIỆM VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC (7 phút) 1. Thí nghiệm: -Ống 1: 20 giọt dd BaCl2 0.1M +20 giọt H2SO4 0.1M -Ống 2: 20 giọt Na2S2O3 0.1M+20 giọt H2SO40.1M. 2. Nhận xét hiện tượng: - Ống 1:xuất hiện kết tủa trắng. BaCl2 + H2SO4 ® BaSO4$+2HCl(1) - Ống 2:xuất hiện kết tủa trắng đục. Na2S2O3 + H2SO4 ® Na2SO4 + H2O + S$ + SO2 (2) -Ống 1 xuất hiện kết tủa nhanh hơn ống 2. "Kết luận: 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. = -Cho phản ứng : Br2 + HCOOH " 2HBr + CO2# Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,025 mol/l, sau 50 giây phản ứng nồng độ Br2 là 0,02 mol/l. HOẠT ĐỘNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG 1. Ảnh hưởng của nồng độ: CĐể biết nồng độ ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng ta xem video thí nghiệm sau: (Giải thích nếu video không có tiếng). + Ống nghiệm (1) cho vào 30 giọt dd Na2S2O3 0,1M. + Ống nghiệm (2) cho vào 15 giọt dd Na2S2O3 0,1M +15 giọt nước cất. CCác em cho thầy biết nồng độ của Na2S2O3 trong ống nghiệm nào cao hơn? - Sau đó cho vào mỗi ống nghiệm 20 giọt dd H2SO4 0,1M. CCác em quan sát video xem ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trước ? C HS chú ý quan sát video thí nghiệm. CQuan sát video TN, ghi nhận hiện tượng. C Rút ra kết luận. C Ghi kết luận. II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG 1. Ảnh hưởng của nồng độ:( 7’) - Ống nghiệm (1) có nồng độ cao hơn, xuất hiện kết tủa trước. "Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. 2. Ảnh hưởng của áp suất: C Áp suất có ảnh hưởng thế nào đến tốc độ phản ứng? - Là khi tăng áp suất, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng CNghe thì khó hiểu để hiểu rõ thì chúng ta đi vào phần ví dụ: Cho một phản ứng trong bình kín ở nhiệt độ thích hợp : 2HI(khí) " H2 (khí) + I2 (khí) Bằng các phương pháp hóa học người ta xác định được khi áp suất HI bằng 2atm thì tốc độ phản ứng tăng gấp 4 lần khi áp suất HI bằng 1atm. CGV: Thầy sẽ làm rõ áp suất ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng: - Ở môn Vật lý ta có biểu thức của định luật Bôi-Lơ-Ma-Ri-Ốt: Ta có biểu thức: P~ hay P1V1=P2V2 Quá trình đẳng nhiệt: T=const, P tăng, V giảm. Áp dụng vào biểu thức: àVgiảm thì CM tăng. Vậy khi tăng P, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng - HS chú ý lắng nghe. C Ghi kết luận. C Viết PTPƯ. (chú ý HI, H2, I2 phải ghi khí) - HS chú ý quan sát. 2. Ảnh hưởng của áp suất:( 5’) -Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng khi phản ứng đó có chất khí. -Khi tăng áp suất, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ : CNhư chúng ta đã biết, khi tăng nhiệt độ các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng và chuyển động càng mạnh khi nhiệt độ càng cao.Vậy với sự chuyển động trên đã ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng? Sau đây thầy mời các em quan sát video thí nghiệm sau: (Giải thích nếu video không có tiếng). + Ống nghiệm (1) đựng 20 giọt dd Na2S2O3 0,1M ở nhiệt độ thường. ( HS làm) + ống nghiệm (2) đựng 20 giọt dd Na2S2O3 0,1 M, cô sẽ đun nóng đến khoảng 500C. (GV làm ) - Cho vào mỗi cốc 20 giọt dd H2SO4 0,1M. Các em quan sát, ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa nhanh hơn ? - Như vậy, các em cho thầy biết nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng? C HS chú ý xem video. CQuan sát video TN, ghi nhận hiện tượng, trả lời câu hỏi. C Rút ra kết luận. C Ghi kết luận. - Vậy khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ :(7’) - Ống nghiệm (2) ở nhiệt độ phản ứng cao hơn thì tốc độ phản ứng nhanh hơn. -Vậy khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng. 4. Ảnh hưởng của điện tích bề mặt. CĐể biết diện tích tiếp xúc bề mặt ảnh hưởng thế nào thì thầy mời các em xem đoạn clip sau: (Giải thích nếu video không có tiếng) + Cốc (1) : cho CaCO3 dạng hạt nhỏ (bột). + Cốc (2) : cho CaCO3 dạng khối (cục). C HS quan sát, nhận xét, so sánh hiện tượng và cho biết phản ứng nào xảy ra nhanh hơn? C HS quan sát, nhận xét, so sánh hiện tượng và cho biết phản ứng nào xảy ra nhanh hơn? CGV diễn giảng : - CaCO3 có kích thước hạt nhỏ thì tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với HCl sẽ lớn hơn so với CaCO3 có kích thước hạt lớn hơn, nên phản ứng xảy ra nhanh hơn. C HS quan sát video thí nghiệm. CQuan sát TN, ghi nhận hiện tượng, trả lời câu hỏi. C Rút ra kết luận. C Ghi kết luận. 4. Ảnh hưởng của điện tích bề mặt.(7’) - Chất rắn có kích thước hạt nhỏ thì tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với chất phản ứng sẽ lớn hơn so với chất rắn có kích thước hạt lớn hơn, nên phản ứng xảy ra nhanh hơn. -Vậy đối với phản ứng có chất rắn tham gia, khi diện tích bề mặt của nó tăng, tốc độ phản ứng tăng . 5. Ảnh hưởng của chất xúc tác. CGV: Khi đói con người ta có cảm giác mệt mỏi, khi ta ăn thức ăn vào thì cảm giác mệt mỏi đó mất nhanh, tại sao? GV: Vậy nguyên nhân nào làm cho phản ứng chuyển thức ăn thành năng lượng trong cơ thể chúng ta diễn ra nhanh chóng đến như vậy? GV: Vậy chất xúc tác là gì? CGV đặt vấn đề: sự phân hủy H2O2 (ôxi già) được biểu diễn bằng PTPƯ sau: 2H2O2 ® 2H2O + O2­ CĐể biết chất xúc tác ảnh hưởng thế nào đến tốc độ phản ứng các em quan sát video thí nghiêm sau: (Giải thích nếu video không có tiếng) + Ống nghiệm cho vào khoảng 20 giọt H2O2 . + Sau đó thêm một ít bột MnO2 vào ống nghiệm. CCác em quan sát xem mức độ sủi bọt của khí O2 ở ống nghiệm. CKhi không còn bọt khí O2 bay ra nữa, quan sát xem bột MnO2 còn hay hết, suy nghĩ tại sao? CGV diễn giảng MnO2 là chất xúc tác. CTừ đó các em cho thầy biết chất xúc tác ảnh hưởng thế nào đến tốc độ phản ứng? CCâu hỏi thảo luận nhóm : Chất ức chế là gì ? ( Chú ý SGK ) "Chất làm giảm tốc độ phản ứng. - HS sử dụng kiến thức môn Sinh học để trả lời: khi ta ăn thức ăn thì phản ứng oxi hoá thức ăn giải phóng năng lượng cho cơ thể xảy ra nhanh. - Do có các enzim trong cơ thể con người xúc tác cho phản ứng xảy ra nhanh. - Là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc. CQuan sát video TN, nhận xét hiện tượng. CĐưa ra nhận xét về MnO2. C Rút ra kết luận. - Vì là chất xúc tác không tham gia phản ứng. - Là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc. C HS chú ý thảo luận 5. Ảnh hưởng của chất xúc tác.(7’) - Phản ứng phân hủy H2O2: 2H2O2 O2# + 2H2O -Cho bột MnO2 vào phản ứng xảy ra nhanh hơn. -Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc. HOẠT ĐỘNG 3: Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG CGV đặt vấn đề : Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Vậy trong đời sống chúng ta vận dụng các yếu tố đó như thế nào? C GV yêu cầu HS thảo luận nhóm: CGV bổ sung :Trong sản xuất người ta cũng lợi dụng các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trên để thúc đẩy phản ứng xảy ra theo mong muốn chẳng hạn như để sản xuất được nhiều amoniac người ta phải dùng chất xút tác, tăng nhiệt độ và thực hiện phản ứng ở áp suất cao. C HS chú ý thảo luận CTham khảo SGK. III. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG: - Được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. + Nhiệt độ của ngọn lửa axetilen cháy trong oxi cao nhiều hơn so với cháy trong không khí, tạo nên nhiệt độ hàn cao hơn. + Thực phẩm nấu trong nồi áp suất chóng chín hơn so với khi nấu ở áp suất thường. + Các chất đốt rắn như than, củi có kích thước nhỏ hơn sẽ cháy nhanh hơn. Để tăng tốc độ tổng hợp NH3 từ N2 và H2, người ta phải dùng chất xúc tác, tăng nhiệt độ và thực hiện ở áp suất cao. V. Tổng kết đánh giá, hướng dẫn tự học ở nhà: 1. Tổng kết đánh giá: Trả lời câu hỏi đầu bài: - Em nào phát biểu cho thầy khái niệm tốc độ phản ứng hóa học? - Em nào cho thầy biết các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học và các yếu tố đó ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng hóa học? (trả lời cho câu hỏi đầu bài) BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Khi đốt củi, để tăng tốc độ cháy, người ta sử dụng biện pháp nào sau đây? A. đốt trong lò kín. B. xếp củi chặt khít. C. thổi hơi nước. D. thổi không khí khô. Câu 2: Trong phòng thí nghiệm người ta nhiệt phân KClO3 để điều chế khí oxi. Biện pháp nào sau đây được sử dụng nhằm tăng tốc độ phản ứng? A. Nung riêng KClO3 B. Nung KClO3 có xúc tác MnO2 C. Thu O2 qua nước D. Thu O2 bằng cách dời chỗ không khí Câu 3: Khi bắt đầu phản ứng, nồng độ một chất là 0,024 mol/l. Sau 10 giây xảy ra phản ứng, nồng độ của chất đó là 0,022 mol/l. Tốc độ phản ứng trong trường hợp này là: A. 0,0003 mol/l.s B. 0,00025 mol/l.s C. 0,00015 mol/l.s D. 0,0002 mol/l.s Câu 4: Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hoá học người ta dùng đại lượng: A. Khối lượng sản phẩm B. Tốc độ phản ứng C. Khối lượng chất tham gia phản ứng giảm D. Thể tích chất tham gia phản ứng Câu 5: Nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanh ke (trong sản xuất xi măng), yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng? A. Nhiệt độ B. Tăng diện tích bề mặt C. Áp suất D. Cả A và B 2. Hướng dẫn tự học ở nhà: -Về nhà học bài, làm bài tập 1,2,3,4 5 trong SGK và đọc, tìm hiểu trước bài học mới Bài 37:BAI THỰC HÀNH SỐ 6 TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC.