Bài giảng Hóa học 10 (Chân trời sáng tạo) - Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

Nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa học 10 (Chân trời sáng tạo) - Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

1. BÀI SỐ 15 PHƯƠNG TRÌNH TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ HẰNG SỐ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
2. HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG Quan sát hai video và nhận xét về thời gian xảy ra phản ứng sau? PHÁO HOA ĐẸP NHẤT THẾ GIỚI QUÁ TRÌNH RỈ SÉT
3. HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG Các phản ứng sau xảy ra nhanh hay chậm: 1. Phản ứng cháy của que diêm Nhanh 2. Phản ứng tạo thành thạch nhũ trong hang động đá vôi Chậm 3. Phản ứng đốt gas khi nấu ăn Nhanh 4. Phản ứng của tấm tôn thiếc bị gỉ sét Chậm 5. Phản ứng lên men tạo thành rượu Chậm
4. HOẠT ĐỘNG 2: KHÁI NIỆM TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1: Quan sát hình trong phần Khởi động, nhận xét về mức độ nhanh hay chậm của phản ứng hoá học xảy ra trong đám cháy lá cây khô và thân tàu biển bị oxi hoá trong điều kiện tự nhiên? Câu 2: Trong tự nhiên và cuộc sống, ở cùng điều kiện, nhiều chất khác nhau sẽ biến đổi hoá học nhanh, chậm khác nhau; với cùng một chất, trong điều kiện khác nhau, cũng biến đổi hoá học nhanh, chậm khác nhau. Tìm các ví dụ minh hoạ cho 2 nhận định trên? Câu 3: Quan sát Hình 15.1, cho biết nồng độ của chất phản ứng và sản phẩm thay đổi thế nào theo thời gian?
5. NỘI DUNG BÀI HỌC I. KHÁI NIỆM TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG - Tốc độ phản ứng của phản ứng hoá học là đại lượng đặc trùng cho sự biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm phản úng trong một đơn vị thời gian. - Tốc độ phản ứng kí hiệu là V, có đơn vị: (đơn vị nồng độ)/ (đơn vị thời gian). - Theo thời gian, nống độ các chất phản ứng và sản phẩm thay đổi nên tốc độ phản ứng sẽ thay đổi, vì vậy người ta thường tính tốc độ trung bình của phản ứng. Ngoài ra, còn có tốc độ tức thời của phản úng, là tốc độ phản ứng tại một thời điểm nào đó.
6. HOẠT ĐỘNG 2: TÍNH TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH Câu 1: Trong phản ứng hoá học: Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g) Sau 40 giây, nồng độ của dung dịch HCl giảm từ 0,8 M về còn 0,6 M. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo nồng độ HCl trong 40 giây. Thời gian phản ứng: Δt = 40s Biến thiên nồng độ dung dịch HCl là ΔC = 0,2M Hệ số cân bằng của HCl trong PTHH là: 2 Tốc độ trung bình của phản ứng trong 40 giây là:
7. Câu 2: Xét phản ứng phân huỷ N2O5 trong dung môi CCI4 ở 45°C N2O5 (g) → N2O4 (g) + O2(g) Sau 184 giây đầu tiên, nồng độ của N2O4 là 0,25 M. Tính tốc độ của phản ứng theo N2O4 trong khoảng thời gian trên. Thời gian phản ứng: Δt = 184s Biến thiên nồng độ dung dịch N2O4 là ΔC = 0,25s Hệ số cân bằng của N2O4 trong phương trình hóa học là: 1 Tốc độ trung bình của phản ứng trong 184 giây là:
8. II. TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH CỦA PHẢN ỨNG - Tốc độ trung bình của phản ứng là tốc độ được tính trong một khoảng thời gian phản ứng. - Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → cC + dD Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng: Trong đó: + v: tốc độ trung bình của phản ứng; + ΔC = C2 – C1: sự biến thiên nồng độ; + Δt = t2 – t1: biến thiên thời gian; + C1, C2 là nồng độ của một chất tại 2 thời điểm tương ứng t1, t2
9. HOẠT ĐỘNG 3: ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu 1: Theo định luật tác dụng khối lượng, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng hoặc giảm nồng độ chất phản ứng. Câu 2: Xét phản ứng 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) Viết biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng theo định luật tác dụng khối lượng. Câu 3: Cho phản ứng đơn giản sau: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) a) Viết biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng trên. b) Tốc độ phản ứng thay đổi thế nào khi nồng độ H2 giảm 2 lần và giữ nguyên nồng độ Cl2? Câu 4: Trong tự nhiên và cuộc sống, có nhiều phản ứng hoá học xảy ra với tốc độ khác nhau phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng, tìm các ví dụ minh hoạ.
10. Câu 1: Theo định luật tác dụng khối lượng: ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ với tích số nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp. Vậy, khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng và ngược lại. Câu 2: Biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng theo định luật tác dụng khối lượng là
11. Câu 3: a) Biểu thức tốc độ tức thời phản ứng: b) Khi nồng độ H2 giảm 2 lần, giữ nguyên nồng độ Cl2, biểu thức tốc độ phản ứng được viết như sau: Vậy, tốc độ phản ứng giảm 2 lần.
12. - Để tăng nhiệt luợng của quá trình đun nấu bằng bếp gas: mở van để lượng khí butane (C4H10) trong bình gas được cung cấp nhiều hơn, tốc độ phản ứng đốt cháy diễn ra nhanh, mạnh hơn, cung cấp nhiệt luợng cao hơn. Ngược lại, mở nhỏ van để giảm luợng khí bị đốt cháy; - Đám cháy nhỏ sẽ bùng phát thành đám cháy lớn khi có gió, gió làm tăng nồng độ oxygen cho sự cháy; - Khi lên vùng cao (độ cao khoảng 2500 meter so với mực nước biển), áp suất và nồng độ oxygen trong không khí giảm, gây nên những bệnh lí liên quan đến hô hấp như: uể oải, buồn ngủ, hoa mặt, khó thở,...
13. III. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG Phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB → cC + dD - Mối quan hệ giữa nồng độ và tốc độ tức thời của phản ứng hoá học được biểu diễn bằng biểu thức: Trong đó, k là hằng số tốc độ phản ứng; CA, CB là nồng độ (M) chất A, B tại thời điểm đang xét. - Khi nồng độ chất phản ứng bằng đơn vị (1 M) thì k = V, vậy k là tốc độ của phản ứng và được gọi là tốc độ riêng, đây là ý nghĩa của hằng số tốc độ phản ứng. - Hằng số k chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng và nhiệt độ.
14. HOẠT ĐỘNG 4: LUYỆN TẬP PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu 1: Dưới đây là một số hiện tượng xảy ra trong đời sống, hãy nối các ý ở 2 cột cho phù hợp. Nướng bánh mì (1) tính bằng phần trăm giây (a) Đốt gas khi nấu ăn (2) ít nhất 4 đến 6 giờ (b) Lên men sữa tạo sữa chua (3) từ 2 đến 3 năm (c) Tấm tôn thiếc bị gỉ sét (4) từ 25 đến 28 phút (d)
15. HOẠT ĐỘNG 5: VẬN DỤNG HOẠT ĐỘNG NHÓM HOÀN THÀNH PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5
16. CÂU 1: a) Biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng: b) Tốc độ phản ứng thay đổi khi: - Nồng độ O2 tăng 3 lần, nông độ NO không đổi: Tốc độ phản ứng tăng 3 lần. - Nồng độ NO tăng 3 lần, nồng độ O2 không đổi: Tốc độ phản ứng tăng 9 lần. - Nồng độ NO và O2 đều tăng 3 lần: Tốc độ phản ứng tăng 27 lần.
17. CÂU 2: Tốc độ trung bình của phản ứng trong một đơn vị thời gian Δt là: (Dấu - biểu diễn cho chất tham gia bị giảm sau phản ứng). Trong phản ứng trên, tốc độ tiêu hao của NO gấp 2 lần tốc độ tạo thành N2.
18. CÂU 3:
19. CÂU 4: Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng tính theo NO2 trong 60 giây là:
20. - Học bài cũ và chuẩn bị nội dung bài mới theo PHT - Làm bài tập sgk và bài tập còn lại trong vở.