Giáo án phát triển năng lực Hóa học 10 theo CV3280 - Bài 49: Tốc độ phản ứng hóa học (Tiết 1+2)

Bài 49:TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC(tiết 1+2)
I. MỤC TIÊU CHỦ ĐỀ:
1. Kiến thức,kĩ năng, thái độ:
*Kĩ năng:
HS biết : Định nghĩa tốc độ phản ứng, tốc độ trung bình, biểu thức tính tốc độ trung bình.
HS hiểu: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt chất rắn và chất xúc tác.
 *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.
 -Sử dụng chất xúc tác để làm tang tốc độ phản ứng.
+ Trọng tâm
- Tốc độ phản ứng hóa học. Biểu thức liên hệ giữa tốc độ và nồng độ chất phản ứng.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
*. Thái độ:
	Chủ động, tích cực tìm hiểu về tự nhiên, và những ứng dụng của hóa học trong đời sống hằng ngày.
2/Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển:
- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy, năng lực hợp tác (trong hoạt động nhóm).
- Năng lực thực hành hóa học: Làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng, giải thích các hiện tượng xảy ra khi tiến hành thí nghiệm về oxi.
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cuộc sống.
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản thân.
- Năng lực tính toán qua việc giải các bài tập hóa học có bối cảnh thực tiễn.
II/PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT DẠY HỌC:
1/ Phương pháp dạy học:Phương pháp dạy học nhóm,dạy học nêu vấn đề.
2/Các kỹ thuật dạy học:
 -Hỏi đáp tích cực
 - Khăn trải bàn 
 -Nhóm nhỏ
 -Thí nghiệm trực quan
III. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
Chuẩn bị của giáo viên: Dụng cụ thí nghiệm: Cốc thí nghiệm loại 100 ml, ống đong, đèn cồn. Hóa chất: Các dung dịch BaCl2, Na2S2O3, H2SO40,1M, Zn (hạt), H2O2, MnO2. Nam châm
Chuẩn bị của học sinh: Tìm hiểu về bài học và những phản ứng hóa học trong đời sống.
-Học bài cũ,bảng,bút lông,hoạt động nhóm.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
IV. Chuỗi các hoạt động học
A. Hoạt động trải nghiệm, kết nối (10 phút)
Mục tiêu
 Phương thức tổ chức
 Kết quả
Đánh giá
Huy động các kiến thức đã được học, tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức mới.
- Tìm hiểu về khái niệm tốc độ phản ứng thông qua việc làm thí nghiệm.
- Rèn năng lực thực hành hóa học, năng lực hợp tác và năng lực sử dụng ngôn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản thân.
HĐ nhóm: Sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn để hoàn thành nội dung trong phiếu học tập số 1.
- GV chia lớp thành 4 nhóm, các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất được giao đầy đủ về cho từng nhóm.
- GV giới thiệu hóa chất, dụng cụ và cách tiến hành các thí nghiệm 
BaCl2 tác dụng với H2SO4 và Na2S2O3 tác dụng với H2SO4
(Nếu HS chưa rõ cách tiến hành thí nghiệm, GV nhắc lại một lần nữa để các nhóm đều nắm được).
Phiếu học tập số1 : Cho 2 phản ứng 
BaCl2 + H2SO4 →
Na2S2O3 + H2SO4→ 
Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH ,so sánh hai phản ứng.
Để đánh giá mức độ nhanh chậm của hai phản ứng.
 Các nhóm phân công nhiệm vụ cho từng thành viên: tiến hành thí nghiệm, quan sát và thống nhất để ghi lại hiện tượng xảy ra, viết các PTHH, . vào bảng phụ, viết ý kiến của mình vào giấy và kẹp chung với bảng phụ.
g.
- Hiện tượng:
TN1: Xuất hiện ngay kết tủa trắng. 
BaCl2 + H2SO4®BaSO4¯+ 2HCl (1)
TN2: Một lát sau mới thấy màu trắng đục của S xuất hiện.
Na2S2O3 + H2SO4 ®
 S¯ + SO2 + Na2SO4 + H2O (2)
Þ Phản ứng (1) xảy ra nhanh hơn phản ứng (2). 
+ Qua quan sát: Trong quá trình hoạt động nhóm làm thí nghiệm, GV quan sát tất cả các nhóm, kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí.
+ Qua báo cáo các nhóm và sự góp ý, bổ sung của các nhóm khác, GV biết được HS đã có được những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung ở các hoạt động tiếp theo.
B. Hoạt động hình thành kiến thức:
Hoạt động 1:Khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học.(20p)
Mục tiêu
 Phương thức tổ chức
 Kết quả
Đánh giá
Nêu định nghĩa tốc độ phản ứng, tốc độ trung bình, biểu thức tính tốc độ trung bình.
Hoạt động 1: Khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học
Từ 2 thí nghiệm của phiếu học tập số 1 để cho HS hình thành khái niệm tốc độ phản ứng: cho dd axit sunfuaric vào 2 cốc đựng dd : 1) BaCl2
 2) Na2S2O3
Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét.
HĐ chung cả lớp: GV mời 3 nhóm báo cáo kết quả (mỗi nhóm 1 nội dung), các nhóm khác góp ý, bổ sung, phản biện. GV chốt lại kiến thức.
 * Tốc độ trung bình của phản ứng
- HS: theo chất A thì:
ở t0, CA = C0 ; ở t1, CA = C1 
 thì C0 > C1. 
Theo chất B: ở t0, CB = CB0; ở t1, CB = CB1, thì C0 > C1. 
Þ Công tính tốc độ trung bình theo chất A và chất B.
=> tốc độ trung bình giảm dần theo thời gian.
- HS: viết CT tính tốc độ phản ứng trung bình theo hướng dẫn của HS. 
Phiếu học tập số 2
cho pư 
 N2O5 à N2O4 + 1/2 O2
T0 :0 2,3 mol/lit
T1 : 184s 2,08 mol/lit
Hãy tính tốc độ phản ứng theo N2O5 ?
1. Thí nghiệm
 a. Thí nghiệm.
b. Nhận xét:
 TN1: Xuất hiện ngay kết tủa trắng.
BaCl2 + H2SO4® BaSO4¯+ 2HCl 
 TN2: Một lát sau mới thấy màu trắng đục của S xuất hiện.
Na2S2O3 + H2SO4 ®
 S¯ + SO2 + Na2SO4 + H2O 
Þ (1) xảy ra nhanh hơn (2)
c. Kết luận: Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của phản ứng hoá học người ta đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng.
Vậy: 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.
Tốc độ trung bình của phản ứng
 Xét phản ứng: A ® B
Tại t0 : C0 CB0
Tại t1 : C1 CB1
 - Tốc độ trung bình tính theo A (C0 > C1) là: 
 Ví dụ: sgk
* Phản ứng tổng quát:
 aA + bB→ cC + dD
- Đơn vị: mol/l.thời gian
Vtb (N2O5 ) =
- (2,08-2,33)/184= 1,36.10-3
 (Mol/lit.s)
Thông qua quan sát mức độ và hiệu quả tham gia vào hoạt động của học sinh.
+ Thông qua HĐ chung của cả lớp, GV hướng dẫn HS thực hiện các yêu cầu và điều chỉnh.
Hoạt động 2:Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.(20)
Mục tiêu
 Phương thức tổ chức
 Kết quả
 Đánh giá
HS hiểu: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt chất rắn và chất xúc tác.
II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
 1. Ảnh hưởng của nồng độ(5 phut)
Phiếu học tập 3: Thực hiện phản ứng (2)của phiếu học tập số với nồng độ khác nhau:
 - Cốc (1): 25ml dd Na2S2O3 0,1M
- Cốc (2): 10ml dd Na2S2O3 0,1M + 15ml nước cất để pha loãng dung dịch.
- Đổ đồng thời vào mỗi cốc 25ml dung dịch H2SO40,1M, dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ trong cả 2 cốc.
+ Nhận xét:
+Giải thích:
2/ Ảnh hưởng của áp suất
Phiếu học tập số4
 Xét phản ứng thực hiện trong bình kín
2HI(k) H2(k) + I2(k)
- Ở áp suất của HI là 1 atm thì V = 1,22.10-8 mol/(l.s)
-Khi áp suất của HI là 2atmthì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?
3/Ảnh hưởng của nhiệt độ
thí nghiệm:
 + Ống 1: 2 ml dd Na2S2O3 0,1M đun nóng
 + Ống 2: 2 ml dd Na2S2O3 0,1M
Nhỏ đồng thời vào 2 ống 2ml dd H2SO4 0,1M, lắc nhẹ.
GV: Yêu cầu học sinh quan sát thí nghiệm và cho biết:
 - Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trước ?
 - Nhiệt độ phản ứng trong ống nghiệm nào cao hơn?
 - Từ đây có thể kết luận được gì về ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng?
GV: Vì sao nhiệt độ lại ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?
4/Ảnh hưởng của diện tích bề mặt:
Phiếu học tập số5:
 thí nghiệm: Cho vào mỗi ống nghiệm 2 ml dd H2SO4 0,1M.
 + Ống 1: Đinh sắt.
 + Ống 2: Bột sắt.
GV:Yêu cầu HS quan sát và cho biết
- Hiện tưởng xảy ra ở 2 ống nghiệm?
- Viết phương trình phản ứng xảy ra?
- Nhận xét lượng khí H2 sinh ra ở hai ống nghiệm?
- Kết luận về sự ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng?
GV:Hãy lấy ví dụ minh họa trong thực tế về ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng hóa học?
5/Ảnh hưởng của chất xúc tác:
GV: Làm thí nghiệm:
 + Ống 1: 2 ml dd H2O2 
 + Ống 2: 2 ml dd H2O2 + một ít bột MnO2
GV: Yêu cầu HS quan sát và trả lời câu hỏi
- Ống nghiệm nào bọt khí thoát ra mạnh hơn?
 -Vai trò của MnO2 trong phản ứng này là gì?
 - MnO2 có bị mất đi sau phản ứng hay không?
GV:Chất xúc tác là gì? Và ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng?
GV: Ngoài các yếu tố trên, còn có yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?
a/Thí nghiệm:
b.Nhận xét: S xuất hiện trong cốc (1) sớm hơn, nghĩa là tốc độ phản ứng trong cốc (1) lớn hơn.
c. Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
2/ Ảnh hưởng của áp suất
- Ở áp suất của HI là 2 atm thì V = 4,88.10-8 mol/(l.s)
Kết luận : Khi tăng áp suất thì nồng độ sẽ tăng nên tốc độ phản ứng tăng.
V~P
Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với áp suất
Giải thích : Khi áp suất tăng => thể tích khí bị giảm => nồng độ tăng => tần số va chạm giữa các nguyên tử tăng => tốc độ phản ứng tăng.
3/Ảnh hưởng của nhiệt độ
- Ống nghiệm 1 xuất hiện kết tủa trước
- Nhiệt độ ống 1 cao hơn.
- Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng.
- Vì khi đun nóng sẽ cung cấp năng lượng cho phản ứng xảy ra nhanh hơn.
-Khi tăng nhiệt độ, đồng nghĩa với việc ta cung cấp cho hệ một năng lượng khiến cho tốc độ chuyển động của các phân tử tăng, các phân tử chuyển động hỗn loạn hơn. Khi đó tần số va chạm của các phân tử tăng lên, sự va chạm có hiệu quả tăng nên tốc độ phản ứng tăng.
Ví dụ: 
Sắt để lâu trong không khí ở nhiệt độ thường phản ứng với oxi không khí chậm hơn so với đốt cháy sắt trong oxi.
4/Ảnh hưởng của diện tích bề mặt:
Hiện tượng: sủi bọt khí
- Fe + H2SO4" FeSO4 + H2#
- Khí ở ống 2 thoát ra nhanh hơn ống 1
- Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
*Vậy 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.
Ví dụ:Người ta thường đập vụn quặng trước khi đốt quặng trong các lò nấu quặng sắt. Hoặc các chất đốt rắn như than, củi có kích thước nhỏ sẽ cháy nhanh hơn.
5/Ảnh hưởng của chất xúc tác:
- Ống 2 bọt khí thoát ra mạnh hơn.
- Giúp bọt khí thoát ra mạnh hơn.
- MnO2 không bị mất sau phản ứng.
Vậy:Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau phản ứng.
 Các yếu khác ảnh hưởng: môi trường, tốc độ khuấy trộn, tác dụng các tia bức xạ,...
+ Thông qua quan sát mức độ và hiệu quả tham gia vào hoạt động của học sinh.
+ Thông qua HĐ chung của cả lớp, GV hướng dẫn HS thực hiện các yêu cầu và điều chỉnh.
Hoạt động 3: Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG(10p)
 Mục tiêu
 Phương thức tổ chức
 Kết quả
 Đánh giá
ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng
 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất.
GV:Tổ chức cho HS thảo luận nhóm và cho biết người ta đã sử dụng yếu tố nào để tăng tốc độ phản ứng.
- Tại sao trời nắng nóng thức ăn dễ thiu hơn so với khi nhiệt độ mát mẻ? Vậy cách bảo quản thực phẩm là như thế nào?
- Tại sao khi ủ rượu người ta phải cho men?
- Tại sao viên than tổ ong lại có nhiều lỗ?
- Tại sao khí nhóm bếp than ban đầu người ta phải quạt?
- Nhiệt độ cao làm tăng khả năng phân hủy thức ăn. Ta nên bảo quản nơi thoáng mát hoặc tủ lạnh.
- Men là chất xúc tác sinh học giúp quá trình lên men rượu xảy ra nhanh hơn.
- Tăng khả năng tiếp xúc với oxi không khí.
- Tăng nồng độ oxi để than cháy nhanh hơn
+ GV quan sát và đánh giá hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm của HS. Giúp HS tìm hướng giải quyết những khó khăn trong quá trình hoạt động.
+ GV thu hồi một số bài trình bày của HS trong phiếu học tập để đánh giá và nhận xét chung. 
+ GV hướng dẫn HS tổng hợp, điều chỉnh kiến thức để hoàn thiện nội dung bài học.
+ Ghi điểm cho nhóm hoạt động tốt hơn.
Hoạt động 4: Củng cố
Câu 1: Một phản ứng hóa học xảy ra theo phương trình sau: A + B C. Nồng độ ban đầu của A là 0,80 mol/l, của B là 1,0 mol/l. Sau 20 phút thì nồng độ của A giảm xuống còn 0,78 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo A là:
 A. 1,76.10-5 mol/l.s B. 1,67.10-4 mol/l.s C. 1,67.10-5 mol/l.s D. 1,67.10-4 mol/l.s 
Câu 2: Thực nghiệm cho thấy tốc độ của phản ứng hóa học: A(k) + 2B(k) g C(k) + D(k) được tính theo biểu thức: v = k.[A].[B]2, trong đó k là hằng số tốc độ, [A] và [B] là các nồng độ của chất A và B tính theo mol/l. Khi nồng độ chất B tăng 3 lần và nồng độ chất A không đổi thì tốc độ của phản ứng trên tăng bao nhiêu lần:
	 A. 3 lần	B. 6 lần	C. 9 lần	D. 11 lần
Câu 3/Trong những trường hợp dưới đây, yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản 
ứng :
Tốc độ cháy của lưu huỳnh tăng lên khi đưa lưu huỳnh đang cháy trong không khí vào bình chứa khí oxi nguyên chất 
Đáp án : Tăng nồng độ Oxi
(2) Trong công nghiệp người ta giảm thể tích khí N2 và thêm khí H2 để làm tăng tốc độ tạo thành NH3
Đáp án : Tăng áp suất chung ,Tăng nồng độ H2
C/HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP: (25phút)
Câu 1. Trong CN người ta điều chế NH3 theo phương trình hoá học:
. khi tăng nồng độ H2 lên hai lần (giữ nguyên nồng độ của N2 và nhiệt độ phản ứng) thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?
A. 2 lần	B. 4 lần	C. 8 lần	D. 16lần
Hướng dẫn giải:
giả sử ban đầu [N2] = a M. [H2] = bM
tốc độ pư ban đầu được tính bằng CT. v1 = k[N2][H2]3 = k.a.b3 
 - - - - sau - - - - - - - - CT: v2= k[N2][H2]3= k.a.(2b)3
 => v2 = 8 v1.. Chọn đáp án C
Câu 2. Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 2 lần. Hỏi tốc độ phản ứng đó sẽ tăng lên bao nhiêu lần khi nâng nhiệt độ từ 250c lên 750?
(2 được gọi là hệ số nhiệt độ).
A. 32 lần	B. 4 lần	C. 8 lần	D. 16lần
Hướng dẫn giải:
=v1. 25 =32 v1. đáp án A
Câu 3. Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 3 lần. để tốc độ phản ứng đó (đang tiến hành ở 30oc) tăng lên 81 lần thì cần thực hiệt ở nhiệt độ nào?
A. 40oc 	B. 500c	C. 600c	D. 700c
Hướng dẫn giải:
 = 81v1 = 34v1 => đáp án D
Câu 4. Khi nhiệt độ tăng thêm 100c, tốc độ phản ứng hoá học tăng thêm 4 lần. Hỏi tốc độ phản ứng đó sẽ giảm đi bao nhiêu lần nhiệt khi nhiệt độ giảm từ 700c xuống 40 lần?
A. 32 lần	B. 64 lần	C. 8 lần	D. 16 lần
Hướng dẫn giải:
 = 43v1 = V1.64 đáp án B
Câu 5. Khi nhiệt độ tăng thêm 500c thì tốc độ phản ứng hoá học tăng lên 1024 lần. Hỏi giá trị hệ số nhiệt của tốc độ phản ứng trên là?
A. 2 	B. 2,5 	C. 3	D. 4
Hướng dẫn giải:
 = 1024v1 = V1.45 đáp án D
Câu 6. Trong các phản ứng sau đây, nếu lượng Fe trong các cặp đều được lấybằng nhau thì cặp nào có tốc độ phản ứng lớn nhất?
Hướng dẫn giải:
đáp án D.
Giả sử v = 100 ml à trong dd HCl 20% 
Câu 7. Cho phương trình A(k) + 2B (k) à C (k) + D(k)
Tốc độ phản ứng được tính bằng công thức Hỏ tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần nếu
Nồng độ của B tăng lên 3 lần, nồng độ của A không đổi (tăng 9 lần)
áp suất của hệ tăng 2 lần	 (tăng 8 lần)	
Câu 8. Để hoà tan một tấm Zn trong dd HCl ở 200c thì cần 27 phút, cũng tấm Zn đó tan hết trong dd HCl nói trên ở 400c trong 3 phút. Hỏi để hoà tan hết Tấm Zn đó trong dd HCl trên ở 550c thì cần bao nhiêu thời gian?
A. 60 s	B. 34,64 s	C. 20 s	D. 40 s
Hướng dẫn giải:
Khi nhiệt độ tăng 40 – 20 = 200c thì thời gian phản ứng giảm 27:3 = 9 lần. Vậy tốc độ phản ứng tăng 9 lần. => khi tăng 100c thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần.
Khi tăng thêm 550c thì tốc độ phản ứng tăng . Vậy thời gian để hoà tan tấm Zn đó ở 550c là:
 = 34,64 s