Soạn giáo án chuyên đề hoá học 10 cánh diều bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học
Soạn chi tiết đầy đủ giáo án chuyên đề Hóa học 10 bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học sách cánh diều. Giáo án soạn chuẩn theo Công văn 5512 để các thầy cô tham khảo lên kế hoạch bài dạy tốt. Tài liệu có file tải về và chỉnh sửa được. Hi vọng, mẫu giáo án này mang đến sự hữu ích và tham khảo cần thiết. Mời thầy cô tham khảo.
Nội dung giáo án
Ngày soạn: .../.../...
Ngày dạy: .../.../...
BÀI 3: NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC (3 TIẾT)
- MỤC TIÊU:
- Kiến thức, kĩ năng: Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:
- Trình bày được khái niệm năng lượng hoạt hoá.
- Nêu được ảnh hưởng của năng lượng hoạt hoá và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng thông qua phương trình Arrhenius: .
- Giải thích được vai trò của chất xúc tác.
- Năng lực
- Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá
- Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.
Năng lực riêng:
- Nhận thức hoá học: Nêu được khái niệm năng lượng hoạt hoá theo khía cạnh ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng; nêu được ảnh hưởng của năng lượng hoạt hoá và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng thông qua phương trình Arrhenius và vai trò của chất xúc tác.
- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: Quan sát được hiện tượng tự nhiên có liên quan đến năng lượng hoạt hoá; các chất xúc tác trong tự nhiên và ứng dụng trong đời sống.
- Phẩm chất
- Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
- Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.
- THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
- Đối với GV: SGK, Tài liệu giảng dạy, giáo án, đồ dùng dạy học.
- Đối với HS: SGK, SBT, vở ghi, giấy nháp, đồ dùng học tập (bút, thước...), bảng nhóm, bút viết bảng nhóm.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
- HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
- a) Mục tiêu:
- HS vận dụng vốn kiến thức, kĩ năng đã học và vốn kinh nghiệm thực tiễn liên quan đến năng lượng để di chuyển một vật, từ đó có sự liên hệ đến nội dung bài học.
- b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.
- c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu.
- d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV cho HS đọc tình huống mở đầu:
Trong Hình 3.1, muốn lăn "hòn bi hóa học" sang phải theo chiều mũi tên màu xanh, hòn bị phải đi qua "hàng rào năng lượng" có chiều cao Ea. Những phát biểu nào sau đây là đúng?
(1) Hàng rào Ea càng cao thì hòn bi càng dễ lăn qua.
(2) Hàng rào Ea càng thấp thì hòn bị càng dễ lăn qua.
(3) Cần phải cung cấp năng lượng cho hòn bi thì quá trình lăn sang phải mới xảy ra.
(4) Hòn bị tự lăn sang phải mà không cần cung cấp thêm năng lượng.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.
Dự kiến câu trả lời của HS: Các phát biểu (2) và (3).
Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới.
- HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Năng lượng hoạt hóa.
- a) Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm năng lượng hoạt hoá (theo khía cạnh ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng).
- b) Nội dung:
HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi 1, Vận dụng.
- c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, nêu được về năng lượng hoạt hóa, dự đoán về năng lượng hoạt hóa của phản ứng trong một số điều kiện nhất định, dự đoán về khả năng xảy ra phản ứng dựa vào năng lượng hoạt hóa và biến thiên enthalpy
- d) Tổ chức thực hiện:
|
HĐ CỦA GV VÀ HS |
SẢN PHẨM DỰ KIẾN |
|
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV cho HS tìm hiểu SGK, trả lời câu hỏi: + Thế nào là va chạm có hiệu quả? (Va chạm có hiệu quả là những va chạm đúng hướng và đủ năng lượng để tạo ra sản phẩm). + Nếu các chất không đủ năng lượng thì có xảy ra phản ứng hay không? (Không xảy ra phản ứng). +Năng lượng hoạt hóa là gì? - GV chú ý: với cùng một phản ứng, Ea càng nhỏ thì tốc độ phản ứng càng cao do càng có nhiều nguyên tử hoặc phân tử đạt tới năng lượng này, tức là càng nhiều va chạm hiệu quả. - HS suy nghĩ thảo luận nhóm đôi, trả lời Câu hỏi 1 (SGK -tr23). - HS thực hiện Vận dụng (SGK -tr 23) - GV cho HS kết luận về mối quan hệ năng lượng hoạt hóa và khả năng xảy ra phản ứng, mối quan hệ năng lượng hoạt hóa và tốc độ phản ứng. - GV cho HS đọc phần Em có biết, giới thiệu một trong những yếu tố để tăng số lượng va chạm hiệu quả là nhiệt độ tăng. Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu. - GV gợi ý, hướng dẫn. Bước 3: Báo cáo, thảo luận: - HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày - Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu S ghi chép đầy đủ vào vở. |
1. Năng lượng hoạt hóa - Năng lượng hoạt hóa (kí hiệu Ea) là năng lượng tối thiểu mà các chất tham gia cần phải có để phản ứng có thể xảy ra. Câu hỏi 1: a) Trường hợp ứng với năng lượng hoạt hóa Ea (2) thì phản ứng xảy ra với tốc độ lớn hơn. b) Nếu ∆rH rất âm nhưng phản ứng lại có Ea rất lớn thì phản ứng này cũng không dễ dàng xảy ra. Vì cần phải cung cấp một năng lượng lớn để các phân tử có động năng đủ lớn “phá vỡ hàng rào năng lượng”. Vận dụng 1: Các phản ứng tạo gỉ kim loại có thể xảy ra ngay ở điều kiện nhiệt độ phòng mà không cần đun nóng. Vì vậy, năng lượng hoạt hóa của phản ứng tạo gỉ kim loại là thấp. Kết luận: - Năng lượng hoạt hóa càng thấp phản ứng càng dễ xảy ra. - Năng lượng hoạt hóa càng lớn thì tốc độ phản ứng càng nhỏ và năng lượng hoạt hóa càng nhỏ, thì tốc độ phản ứng càng lớn. |
Hoạt động 2: Ảnh hưởng của năng lượng hoạt hóa và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng qua phương trình Arrhenius
- a) Mục tiêu:
- Nêu được ảnh hưởng của năng lượng hoạt hoá và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng thông qua phương trình Arrhenius: .
- b) Nội dung:
HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi 2, Luyện tập 1, 2, Vận dụng 2, đọc hiểu ví dụ.
- c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, vận dụng phương trình Arrhenius trong các bài toán, các câu hỏi để nêu được ảnh hưởng của năng lượng hoạt hóa và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng.
- d) Tổ chức thực hiện:
|
HĐ CỦA GV VÀ HS |
SẢN PHẨM DỰ KIẾN |
|
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV cho HS thảo luận nhóm 4, thực hiện Phiếu học tập để tìm hiểu nội dung bài học. - GV chốt lại kiến thức về phương trình Arrhenius, đặt câu hỏi thêm: + Dựa vào phương trình Arrhenius, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ của phản ứng? (Tốc độ phản ứng tăng) + Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi Ea càng lớn. (Tốc độ phản ứng tăng). - GV cho HS thực hiện Vận dụng 2. GV cho HS nhắc lại về hệ số nhiệt độ Van't Hoff: Kết quả từ thực nghiệm cho biết, khi nhiệt độ tăng lên 10oC, tốc độ của phần lớn các phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần. Số lần tăng này được gọi là hệ số nghiệt độ Van't Hoff, kí hiệu là . Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu. - GV gợi ý, hướng dẫn. Bước 3: Báo cáo, thảo luận: - HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày - Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở. |
2. Ảnh hưởng của năng lượng hoạt hóa và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng qua phương trình Arrhenius Trả lời các câu Phiếu học tập: (1) Xét phản ứng: mM + nN sản phẩm Biểu thức tốc độ phản ứng: . trong đó: k là hằng số tốc độ phản ứng; lần lượt là nồng độ các chất M, N tham gia phản ứng. m, n là hệ số của các chất M, N trong phản ứng. (2) Định luật tác dụng khối lượng về tốc độ của phản ứng hóa học: "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" (3) Phương trình Arrhenius: Trong đó: k là hằng số tốc độ phản ứng A là hằng số thực nghiệm Arrhenius e là cơ số của logarit tự nhiên, e = 2,7183 Ea: năng lượng hoạt hóa (J/mol). R là hằng số lí tưởng, R =8,324 (J/mol.K) T là nhiệt độ theo thang Kelvin (K). (4) Ta có: Như vậy trong trường hợp này, khi năng lượng hoạt hóa tăng 50 kJ mol-1 thì tốc độ phản ứng giảm đi khoảng 581 triệu lần. (5) Ta có: Vậy trong trường hợp Ea = 50 kJ mol-1 thì tốc độ phản ứng tăng xấp xỉ 1,93 lần. Theo phương trình kinh nghiệm của Arrhenius, ta có: , trong cùng một phản ứng, không đổi, hằng số và không đổi, khi tăng nhiệt độ, dẫn đến hằng số tốc độ của phản ứng tăng, nên tốc độ phản ứng tăng. Vận dụng 2. Theo Van’t Hoff với đa số các phản ứng, khi nhiệt độ tăng 10oC thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần. Kết quả ở ví dụ 2 phù hợp với hệ số Van’t Hoff về sự thay đổi tốc độ phản ứng theo nhiệt độ. |
|
PHIẾU HỌC TẬP (1) Viết biểu thức tốc độ phản ứng, nêu ý nghĩa của tứng kí hiệu trong biểu thức. (2) Câu hỏi 2: Phát biểu định luật tác dụng khối lượng về tốc độ của phản ứng hóa học. (3) Viết phương trình Arrhenius và cho biết ý nghĩa của các kí hiệu trong phương trình đó. (4) Luyện tập 1: Nếu ở ví dụ 1, Ea (1) = 100 kJ mol-1 và Ea (2) = 150 kJ mol-1 thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào? (5) Luyện tập 2: Nếu ở ví dụ 2, Ea = 50 kJ mol-1 thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… |
Hoạt động 3: Vai trò của chất xúc tác
- a) Mục tiêu:
- Giải thích vai trò của chất xúc tác.
- b) Nội dung: HS đọc SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV, chú ý nghe giảng, thực hiện nhiệm vụ được giao, trả lời câu hỏi 3, Vận dụng 3.
- c) Sản phẩm: HS hình thành kiến thức bài học, nêu được vai trò của chất xúc tác và giải thích.
- d) Tổ chức thực hiện:
|
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS |
SẢN PHẨM DỰ KIẾN |
|
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV xem thí nghiệm phân hủy H2O2 có MnO2 làm chất xúc tác. https://www.youtube.com/watch?v=js6rCsSMoJI (Video thí nghiệm, từ 0:25 đến 2:17) - GV yêu cầu HS hãy: Mô tả thí nghiệm và nêu vai trò của chất xúc tác. (Thí nghiệm phân hủy H2O2 trong dung dịch ở nhiệt độ thường, khi cho thêm MnO2 vào thì phản ứng xảy ra nhanh hơn có hiện tượng sủi bọt khí và ống thí nghiệm nóng lên. Phương trình phản ứng: ) - GV đặt câu hỏi: + Thế nào là chất xúc tác. - GV cho HS thảo luận tìm hiểu Ví dụ 3 và trả lời câu hỏi 3 (SGK -tr25) - GV hướng dẫn HS về hình 3.5, quan sát và so sánh năng lượng hoạt hóa của phản ứng sẽ thay đổi như thế nào so với khi không có chất xúc tác và khi có chất xúc tác. (Năng lượng hoạt hóa khi có xúc tác sẽ nhỏ hơn). - HS thảo luận làm Vận dụng 3. Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu. - GV: quan sát và trợ giúp HS. Bước 3: Báo cáo, thảo luận: - HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày - Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn. Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở. |
3. Chất xúc tác Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị biến đổi về chất và lượng khi phản ứng kết thúc. Ví dụ 3 (SGK – tr25) Câu hỏi 3: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng hóa học nên chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Vận dụng 3: Trong lĩnh vực sản xuất hóa chất, người ta thường sử dụng chất xúc tác vì một số mục đích sau: + Sử dụng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng hóa học, làm cho quá trình sản xuất đạt hiệu suất cao. + Sử dụng chất xúc tác để sản xuất được sản phẩm theo hướng mong đợi |
- HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
- a) Mục tiêu: Học sinh củng cố lại kiến thức đã học.
- b) Nội dung: HS vận dụng các kiến thức của bài học làm Bài 1, 2, 3 (SGK -tr27).
- c) Sản phẩm học tập: HS giải được bài về năng lượng hoạt hóa, tốc độ phản ứng và chất xúc tác.
- d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV tổng hợp các kiến thức cần ghi nhớ cho HS.
- GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm làm Bài 1, 2, 3 (SGK -tr27).
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm, hoàn thành các bài tập GV yêu cầu.
- GV quan sát và hỗ trợ.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
- Mỗi bài tập GV mời HS trình bày. Các HS khác chú ý chữa bài, theo dõi nhận xét bài trên bảng.
Bước 4: Kết luận, nhận định:
- GV chữa bài, chốt đáp án, tuyên dương các hoạt động tốt, nhanh và chính xác.
Kết quả:
Bài 1:
Vậy tốc độ phản ứng ở 800oC tăng lên khoảng 2,71.1014 lần so với ở 25oC.
Bài 2:
- a)
Vậy tốc độ phản ứng ở 450oC tăng lên khoảng 2,26.1032 lần so với ở 25oC.
- b)
Vậy ở 450oC, tốc độ phản ứng khi có chất xúc tác tăng lên khoảng 4,14.1016 lần so với khi không có chất xúc tác.
Bài 3:
- a) Tốc độ phản ứng ở thí nghiệm 1 nhanh hơn vì ảnh hưởng của diện tích bề mặt tới tốc độ phản ứng (đá vôi dạng bột có diện tích bề mặt lớn hơn nên tiếp xúc đồng thời với nhiều phân tử HCl hơn).
- b) Năng lượng hoạt hóa của hai phản ứng bằng nhau vì cùng hai chất tham gia phản ứng như nhau ở hai thí nghiệm.
- HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
- a) Mục tiêu:
- Học sinh thực hiện làm bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức.
- b) Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để làm bài tập Bài 4, 5 (SGK -tr26).
- c) Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức đã học giải quyết bài tập về năng lượng hoạt hóa, tốc độ phản ứng và chất xúc tác.
- d) Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
- GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập làm Bài 4, 5 (SGK -tr27).
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
- HS suy nghĩ, trao đổi, thảo luận thực hiện nhiệm vụ.
- GV điều hành, quan sát, hỗ trợ.
Bước 3: Báo cáo, thảo luận
- Bài tập: đại diện HS trình bày kết quả thảo luận, các HS khác theo dõi, đưa ý kiến.
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá, đưa ra đáp án đúng, chú ý các lỗi sai của học sinh hay mắc phải.
Đáp án:
Bài 4.
Có T1 = 300 + 273 = 573K
T2 = 475 + 273 = 748K
Vậy khi có xúc tác Pd tốc độ phản ứng tăng 5,58 lần khi nhiệt độ thay đổi từ 300 K lên 475 K.
Bài 5: Hằng số tốc độ k không bằng nhau do còn phụ thuộc vào hệ số trước mũ A trong phương trình Arrhenius.
* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Ghi nhớ kiến thức trong bài.
- Hoàn thành các bài tập trong SBT
- Chuẩn bị bài mới "Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs"
Soạn giáo án chuyên đề Hóa học 10 cánh diều bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản, GA word chuyên đề Hóa học 10 cd bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản, giáo án chuyên đề Hóa học 10 cánh diều bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản
MỘT VÀI THÔNG TIN
- Giáo án tải về là giáo án bản word, dễ dàng chỉnh sửa nếu muốn
- Font chữ: Time New Roman, trình bày rõ ràng, khoa học.
- Tất cả các bài đều được soạn theo mẫu ở trên
THỜI GIAN BÀN GIAO:
- Khi đặt đủ cả năm
PHÍ GIÁO ÁN:
- Phí giáo án: 250k
=> Nếu đã tin tưởng, thầy cô chọn phương án này. Phí giáo án rẻ hơn và cũng đỡ rích rắc
CÁCH ĐẶT:
- Bước 1: gửi phí vào tk: 10711017 - Chu Văn Trí - Ngân hàng ACB (QR)
- Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án
Xem thêm giáo án khác
GIÁO ÁN WORD LỚP 10 MỚI SÁCH CÁNH DIỀU
GIÁO ÁN POWERPOINT LỚP 10 MỚI SÁCH CÁNH DIỀU
GIÁO ÁN DẠY THÊM LỚP 10 MỚI SÁCH CÁNH DIỀU
