Giáo án môn Hóa học lớp 10 sách Kết nối tri thức: Bài 19

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo án môn Hóa học lớp 10 sách Kết nối tri thức: Bài 19 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp học sinh trình bày được khái niệm tốc độ phản ứng hóa học và cách tính tốc độ trung bình của phản ứng; viết được biểu thức tốc độ của phản ứng theo hằng số tốc độ phản ứng và nồng độ (còn gọi là định luật tác dụng khối lượng, chỉ đúng cho phản ứng đơn giản nên không tùy ý áp dụng cho mọi phản ứng), từ đó nêu được ý nghĩa hằng số tốc độ phản ứng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án môn Hóa học lớp 10 sách Kết nối tri thức: Bài 19

BÀI 19. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Trình bày được khái niệm tốc độ phản ứng hóa học và cách tính tốc độ trung bình của phản ứng. Viết được biểu thức tốc độ của phản ứng theo hằng số tốc độ phản ứng và nồng độ (còn gọi là định luật tác dụng khối lượng, chỉ đúng cho phản ứng đơn giản nên không tùy ý áp dụng cho mọi phản ứng). Từ đó nêu được ý nghĩa hằng số tốc độ phản ứng. Thực hiện được một số thí nghiệm nghiên cứu và giải thích được các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng (nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích bề mặt, chất xúc tác). Nêu được ý nghĩa của hệ số nhiệt độ Van’t Hoff. Vận dụng được kiến thức tốc độ phản ứng hóa học vào việc giải thích một số vấn đề trong cuộc sống và sản xuất. 2. Năng lực: * Năng lực chung: a) Năng lực tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về nhiệt động học của phản ứng, ý nghĩa và tìm hiểu ứng dụng của các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong đời sống, sản xuất. b) Năng lực giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng; Hoạt động nhóm và cặp đôi hiệu quả theo đúng yêu cầu của GV, đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia và trình bày báo cáo; Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân. c) Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận với các thành viên trong nhóm, liên hệ thực tiễn nhằm giải quyết các vấn đề bài học trong cuộc sống. * Năng lực hóa học: a) Nhận thức hóa học: Trình bày được khái niệm tốc độ phản ứng hóa học và cách tính tốc độ trung bình của phản ứng.
Viết được biểu thức tốc độ phản ứng theo hằng số tốc độ phản ứng và nồng độ chỉ đúng cho phản ứng đơn giản. Nêu được ý nghĩa của hằng số tốc độ phản ứng (k). Giải thích được các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng như: nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích bề mặt, chất xúc tác. Nêu được ý nghĩa của hệ số nhiệt độ Van’t Hoff (γ). b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học: Tìm hiểu những hiện tượng diễn ra xung quanh liên quan đến tốc độ phản ứng hóa học. Tiến hành được thí nghiệm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng như: nồng độ, diện tích bề mặt, chất xúc tác. c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được kiến thức tốc độ phản ứng hóa học vào việc giải thích một số vấn đề trong cuộc sống và sản xuất (Một số biện pháp làm thay đổi tốc độ phản ứng như: Bảo quản thức ăn trong tủ lạnh, xử dụng bình oxygen hỗ trợ quá trình hô hấp, muối dưa, …) 3. Phẩm chất: Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trong quá trình tìm tòi thông tin SGK, các phương tiện thông tin (internet), trong quá trình thực hành và ghi chép bài học, hoạt động nhóm, hoàn thành các nội dung được giao. Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập bộ môn hóa học. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Phiếu học tập. Hình ảnh các phản ứng hóa học xảy ra nhanh và chậm như: + Phản ứng nhanh: Nướng bánh mì, đốt gas,… + Phản ứng chậm: phản ứng lên men rượu, men giấm, phản ứng tạo gỉ sắt, … Dụng cụ và hóa chất: Như mô tả trong thí nghiệm. Các hình ảnh, mô hình liên quan đến ảnh hưởng của các yếu tố: nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt tiếp xúc, chất xúc tác đến tốc độ phản ứng. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Thông qua hình ảnh các phản ứng xảy ra nhanh, chậm giúp học sinh nhận thấy sự khác nhau về tốc độ của các phản ứng. Học sinh trả lời câu hỏi gợi mở GV đặt ra gợi mở vào bài học. b) Nội dung: Trong tự nhiên có nhưng phản ứng xảy ra rất nhanh, cũng có những phản ứng xảy ra châm như: Nướng bánh mì – cần vài phút. Đốt gas khi nấu ăn – cần vài giây. Lên men rượu để nấu rượu – cần vài ngày. Chiếc đinh sắt bị gỉ cần vài tháng.
Để đánh giá mức độ nhanh hay chậm của một phản ứng hóa học cần dùng đại lượng nào? Cách tính ra sao? Em có thể làm cách nào để kim hãm hoặc thúc đẩy một phản ứng hóa học theo mong muốn? c) Sản phẩm: HS dựa vào câu hỏi, đưa ra dự đoán của bản thân. d) Tổ chức thực hiện: HS làm việc theo bàn, GV gợi ý, hỗ trợ HS. 2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới I. Tốc độ phản ứng hóa học Hoạt động 1: Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học Mục tiêu: HS trình bày được khái niệm tốc độ phản ứng hóa học. Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến Giao nhiệm vụ học tập: NV1. GV yêu cầu học sinh quan sát Hình NV1. Khi phản ứng hóa học xảy ra, lượng chất 19.1 SGK. Yêu cầu HS nhận xét về sự đầu giảm dần theo thời gian, trong khi lượng thay đổi lượng chất đầu và chất sản chất sản phẩm tăng dần theo thời gian. phẩm khi phản ứng xảy ra? NV2. Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa NV2. GV yêu cầu HS nêu kết luận về liên học là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng hệ giữa tốc độ phản ứng và sự biến đổi độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng nồng độ các chất trong phản ứng. Từ đó trong một đơn vị thời gian: giây (s), phút (min), nêu khái niệm tốc độ phản ứng, đơn vị giờ (h), ngày (d), … tốc độ phản ứng. Tốc độ phản ứng kí hiệu là v, đơn vị tốc độ NV3. GV yêu cầu HS quan sát Hình 19.2 phản ứng là (đơn vị nồng độ) (đơn vị thời gian) , 1 nêu khoảng thời gian cho từng phản ứng ví dụ: mol L s hay M s . 1 1 1 xảy ra. NV3. a) Đốt than – cần vài phút GV yêu cầu HS tìm thêm các ví dụ để b) Đinh sắt bị gỉ cần vài tháng minh họa cho các phản ứng xảy ra nhanh, c) Tinh bột lên men rượu – cần vài ngày. chậm. HS tìm thêm ví dụ : lên men làm sữa chua, đốt lá NV4. GV yêu cầu HS thảo luận theo bàn cây khô, tàu biển bị gỉ, … trả lời câu hỏi 1. NV4. a) Dựa vào đồ thị ta thấy: Nồng độ ban đầu Thực hiện nhiệm vụ: của chất là 0 mol/L. Thời gian của phản ứng HS suy nghĩ trả lời câu hỏi GV đặt ra ở tăng, nồng độ dung dịch chất tăng. NV1, NV2, NV3. ⇒ Đồ thị này mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời HS thực hiện theo nhóm (mỗi nhóm một gian của chất sản phẩm HCl. bàn) thực hiện NV4. Báo cáo theo nhóm b) Đơn vị của tốc độ phản ứng trong trường hợp Báo cáo, thảo luận: này là mol/(L.min). HS giơ tay trả lời câu hỏi, các bạn khác góp ý, bổ xung, ghi chép bài vào vở. Đại diện 2 nhóm HS đưa ra nội dung kết quả thảo luận của nhóm. Các nhóm khác so sánh, bổ sung.
Kết luận, nhận định: GV nhận xét, đưa ra kết luận. Hoạt động 2: Tốc độ trung bình của phản ứng Mục tiêu: HS biết cách tính tốc độ trung bình của phản ứng. GV dẫn dắt: Từ hoạt động trên chúng ta đã biết tốc độ phản ứng thay đổi theo thời gian. Tương tự tốc độ trung bình trong chuyển động, để đặc trưng cho sự nhanh chậm của phản ứng trong một khoảng thời gian, ta dùng đại lượng tốc độ phản ứng trung bình. Giao nhiệm vụ học tập: NV1. Dự kiến sản phẩm được cho trong phần NV1. Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm, phụ lục. hoàn thành phiếu học tập số 1. (đính kèm NV2. Tốc độ trung bình của phản ứng () là tốc phần phụ lục). độ tính trung bình trong một khoảng thời gian NV2. GV hướng dẫn HS tìm hiểu công phản ứng. thức tính tốc độ trung bình của phản ứng Cho phản ứng tổng quát: aA + bB dD + eE theo các chất khác nhau của phản ứng Tốc độ phản ứng được tính dựa theo thay đổi tổng hợp NH3 (Ví dụ SGK). Từ đó rút ra nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng theo được khái niệm và công thức tổng quát quy ước sau: tính tốc độ trung bình của một phản ứng . hóa học. Trong đó: CA; CB; CD; CE lần lượt là biến GV đặt lại câu hỏi: Vì sao cần đặt dấu ““ thiên lượng các chất A, B, D, E trong khoảng thời trước biến thiên nồng độ chất đầu? gian t. GV giới thiệu: Sự thay đổi lượng chất Lưu ý: Nồng độ chất đầu giảm dần theo thời trong khoảng thời gian vô cùng ngắn được gian nên biến thiên nồng độ chất đầu âm. Đặt gọi là tốc độ tức thời của phản ứng. dấu trừ trước biến thiên nồng độ chất đầu để NV3. GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi 2. tốc độ phản ứng có giá trị dương. GV yêu cầu 2 bạn lên bảng trình bày. NV3. Biểu thức tính tốc độ trung bình theo sự Thực hiện nhiệm vụ: biến đổi nồng độ chất đầu và chất sản phẩm NV1. HS hoàn thành phiếu học tập theo 4 của phản ứng trên là: nhóm. NV2. HS trình bày được khái niệm tốc độ trung bình của phản ứng. Hình thành kĩ năng tính tốc độ trung bình của phản ứng. NV3. HS làm việc cá nhân hoàn thành câu hỏi 2. 2 bạn lên bảng trình bày. Báo cáo, thảo luận: Đại diện nhóm HS đưa ra nội dung kết quả thảo luận của nhóm. HS tìm hiểu công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng tổng hợp NH3. Rút ra
khái niệm và công thức tổng quát để tính tốc độ trung bình của một phản ứng hóa học. Kết luận, nhận định: GV nhận xét kết quả hoạt động của các nhóm. Đưa ra kết luận. II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Hoạt động 3: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng Mục tiêu: HS trình bày được định luật tác dụng khối lượng và áp dụng cho một số phản ứng đơn giản. Viết được biểu thức tốc độ phản ứng theo hằng số tốc độ phản ứng và nồng độ. Từ đó nêu được ý nghĩa hằng số tốc độ phản ứng. Thực hành đúng thao tác, phản ánh khách quan về hiện tượng, nhận định được sự khác nhau về nồng độ ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng. Giao nhiệm vụ học tập: NV1. Dự kiến sản phẩm được thể hiện trong NV1. GV chia lớp thành 4 nhóm. phần phụ lục. GV yêu cầu HS thực hiện hoạt động thí nghiệm “Nghiên cứu ảnh hưởng của NV2. HS nghiên cứu SGK trình bày nồng độ đến tốc độ phản ứng” Theo Xét phản ứng : 2NO + O2 → 2NO2 hướng dẫn trong phiếu học tập số 2 (Phụ lục). Từ đó kết luận về ảnh hưởng của Trong đó : nồng độ đến tốc độ phản ứng. + CNO và là nồng độ mol của NO và O2 tại thời NV2. Tìm hiểu về định luật tác dụng khối điểm đang xét. lượng + k được gọi là hằng số tốc độ phản ứng. Đại GV nêu vấn đề: Thực nghiệm đã chứng lượng k đặc trưng cho mỗi phản ứng và chỉ phụ minh ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào nồng phản ứng, vậy biểu thức liên hệ sẽ như độ chất phản ứng, giá trị k được xác định từ thực thế nào? nghiệm. GV yêu cầu HS đọc hiểu SGK và trình bày + v là tốc độ phản ứng tại thời điểm đang xét. phương trình biểu diễn mối liên hệ giữa nồng độ và tốc độ phản ứng. Nêu ý nghĩa NV3. Giải thích: của từng đại lượng. + Trong quá trình phản ứng, các hạt (phân tử, NV3. Giải thích ảnh hưởng của nồng độ nguyên tử hoặc ion) luôn chuyển động không đến tốc độ phản ứng: ngừng và va chạm với nhau. Những va chạm có GV hướng dẫn HS tìm hiểu khái niệm va năng lượng đủ lớn phá vỡ liên kết cũ, hình thành chạm hiệu quả (va chạm đúng hướng và liên kết mới dẫn tới phản ứng hóa học được gọi có năng lượng đủ mạnh), liên hệ giữa số là va chạm hiệu quả. va chạm hiệu quả và tốc độ phản ứng. + Khi nồng độ các chất phản ứng tăng lên, số va NV4. Luyện tập: chạm giữa các hạt tăng lên, làm số va chạm hiệu GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi 3 SGK. quả cũng tăng lên và dẫn tới tốc độ phản ứng Thực hiện nhiệm vụ: tăng. NV1. HS làm việc nhóm. Hoàn thành hoạt động trong phiếu học tập số 1. NV4. a) Phương trình tốc độ của phản ứng:
NV2. Học sinh nghiên cứu SGK trình bày v = k.CX.CY được phương trình về mối liên hệ giữa b) Tốc độ phản ứng tại thời điểm đầu là: nồng độ và tốc độ phản ứng. Nêu ý nghĩa v = 2,5.104.0,02.0,03 = 1,5.107 (mol/(L.s)) từng đại lượng. Tại thời điểm đã hết một nửa lượng X NV3. HS lắng nghe, ghi chép. ⇒ Nồng độ X còn 0,01M và đã phản ứng 0,01M NV4. HS trả lời câu hỏi 3 vào vở (thực hiện cá nhân). 2 học sinh lên bảng trình ⇒ Theo phương trình, nồng độ Y phản ứng là bày. Các bạn khác nhận xét. Rút kinh 0,01M nghiệm, ⇒ Tại thời điểm xét, nồng độ T còn 0,03M – Báo cáo, thảo luận: 0,01M = 0,02M Kết luận, nhận định: GV nhận xét, đưa ⇒ v = 2,5.104.0,01.0,02 = 5.108 (mol/(L.s)) ra kết luận. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Phản ứng phân hủy H2O2: H2O2 ⟶ H2O + O2 Kết quả thí nghiệm đo nồng độ H2O2 tại các thời điểm khác nhau được trình bày trên Bảng 19.1. Bảng 19.1. Kết quả thí nghiệm phản ứng phân hủy H2O2 Thời gian phản ứng (h) 0 3 6 9 12 Nồng độ H2O2 (mol/L) 1,000 0,707 0,500 0,354 0,250 Biến thiên nồng độ trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 3 giờ là: 0,707 – 1,000 = – 0,293 (mol/L) (Dấu "–" thể hiện rằng nồng độ H2O2 giảm dần khi phản ứng xảy ra.) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 3 giờ được tính như sau: = (mol/ (L.h)) (Đặt dấu "–" trước biểu thức để tốc độ phản ứng có giá trị dương.) Thực hiện các yêu cầu sau: 1. Hãy tính tốc độ phản ứng theo nồng độ H2O2 trong các khoảng thời gian từ: a) 3 giờ đến 6 giờ; b) 6 giờ đến 9 giờ c) 9 giờ đến 12 giờ. ………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..……….
2. Nhận xét về sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian. …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. SẢN PHẨM DỰ KIẾN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 1. a) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 3 giờ đến 6 giờ là: = (mol/ (L.h)) b) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 6 giờ đến 9 giờ là: = (mol/ (L.h)) c) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 9 giờ đến 12 giờ là: = (mol/ (L.h)) 2. Nhận xét về sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian: Tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + S + SO2 + H2O Chuẩn bị: Các dung dịch: Na2S2O3 0,05 M, Na2S2O3 0,10 M, Na2S2O3 0,30 M, H2SO4 0,5 M; 3 bình tam giác, đồng hồ bấm giờ, tờ giấy trắng có kẻ chữ X. Tiến hành: Cho vào mỗi bình tam giác 30 mL dung dịch Na2S2O3 với các nồng độ tương ứng là 0,05 M; 0,10 M và 0,30 M. Đặt các bình lên tờ giấy trắng có kẻ sẵn chữ X. Rót nhanh vào mỗi bình 30 mL dung dịch H2SO4 0,5 M và bắt đầu bấm giờ. Lưu ý: Phản ứng có sinh ra khí độc. Cần tiến hành cẩn thận và tránh ngửi trực tiếp trên miệng bình tam giác. Hình 19.3 Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng Quan sát vạch chữ X trên tờ giấy dưới đáy bình, ghi lại thời điểm không nhìn thấy vạch chữ X nữa và trả lời câu hỏi: 1. Phản ứng ở bình nào xảy ra nhanh nhất? Chậm nhất? …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..……….
2. Nồng độ ảnh hưởng thế nào đến tốc độ phản ứng? …………………………………………………………………………………………..………. …………………………………………………………………………………………..………. SẢN PHẨM DỰ KIẾN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 1. Phản ứng ở bình chứa dung dịch Na2S2O3 có nồng độ 0,3M xảy ra nhanh nhất. Phản ứng ở bình chứa dung dịch Na2S2O3 có nồng độ 0,05M xảy ra chậm nhất. 2. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng: Khi nồng độ các chất tham gia càng cao, tốc độ phản ứng càng nhanh (thể hiện thông qua thời gian để không còn nhìn thấy vạch chữ X càng ngắn.