Giáo án môn Hóa học lớp 10 bài 61

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung ghi bảng

* Hoạt động 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến cân bằng hoá học

Mục tiêu: Biết sự ảnh hưởng của nồng độ đến cân bằng hoá học, dự đoán được chiều chuyển dịch cân bằng khi thay đổi nồng độ chất

- GV: đàm thoại dẫn dắt HS theo hệ thống câu hỏi:

+ Khi hệ cân bằng thì v_t lớn hơn, bằng hay nhỏ hơn v_n? Nồng độ các chất có thay đổi nữa hay không?

+ Khi thêm CO₂ thì v_t hay v_n tăng?

HS: Trả lời

+ v_t = v_n [chất] không thay đổi

+ v_t 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.

HS: Nghe TT

- GV: 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.

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học

1. Ảnh hưởng của nồng độ:

Ví dụ: Xét phản ứng:

C(r) →CO₂ (k) →2CO(k)

+ Khi thêm CO₂ → [CO₂] tăng → v_{t tăng} →xảy ra phản ứng thuận (chiều làm giảm [CO₂] )

+ Khi lấy bớt CO₂ → [CO₂] giảm → v_n tăng → v_t < v_{n →} 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.

* Hoạt động 2: Ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng hoá học

Mục tiêu: Biết sự ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng hoá học, dự đoán được chiều chuyển dịch cân bằng khi thay đổi áp suất

- 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)

HS: 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.

- GV: Sự ảnh hưởng của áp suất đến cân bằng?

HS: Trả lời

+ Khi tăng p chung à 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 à số mol NO₂ tăng, số mol N₂O₄ giảm => cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (làm tăng áp suất)

2. Ảnh hưởng của áp suất:

Ví dụ: Xét phản ứng:

N₂O₄ (k) ↔ 2NO₂ (k)

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)

* Hoạt động 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học

Mục tiêu: Biết sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hoá học, dự đoán được chiều chuyển dịch cân bằng khi thay đổi nhiệt độ

- GV: đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề để giúp HS tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ.

Xét phản ứng:

N₂O₄(k)↔ 2NO₂(k)H= +58kJ

(không màu ) (nâu đỏ)

HS: Trả lời:

+Khi đun nóng hỗn hợp à 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 à 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).

3.Ảnh 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

(không màu) (nâu đỏ)

-Nhận xét:

+Phản ứng thuận thu nhiệt vìH = +58kJ >0

+Phản ứng nghịch tỏa nhiệt vìH =-58kJ < 0

-Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cân bằng hóa học: 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)

* Hoạt động 4: Nguyên lí chuyển dịch cân bằng

Mục tiêu: Biết nguyên lí chuyển dịch cân bằng

- 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 phản ứng thuận nghịch.

HS: nêu nguyên lí

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.

* Hoạt động 5: Vai trò của chất xúc tác

Mục tiêu: Biết vai trò của chất xúc tác

- GV: trình bày theo sgk

HS: Nghe TT

4.Vai trò của xúc tác:

- Không ảnh hưởng đến CBHH

- Làm cho CB được thiết lập nhanh hơn

* Hoạt động 6: Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học trong sản xuất hoá học

Mục tiêu: Biết cách tăng hiệu suất phản ứng trong sản xuất hoá học

- GV: đặt câu hỏi đàm thoại cùng HS

HS: Thảo luận và trả lời

- GV: đặt câu hỏi đàm thoại cùng HS

HS: Thảo luận và trả lời

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 450^oC

+ 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) ↔2NH₃(k) H < 0

Giải:

Thực hiện phản ứng trong điều kiện:

+ áp suất cao

+ nhiệt độ thích hợp

+ xúc tác bột Fe + Al₂O₃/K₂O