Giáo án Hóa học 11 sách Cánh diều (Cả năm) Kế hoạch bài dạy Hóa 11 năm 2023 - 2024

Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm phản ứng thuận nghịch và trạng thái cân bằng

Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS trình bày được khái niệm phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch, trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch.

Hoạt động của GV và HS

Sản phẩm dự kiến

Giao nhiệm vụ học tập:

* Phản ứng một chiều

- GV viết phương trình hóa học :

Fe(s) + 2HCl(aq) FeCl₂(aq) + H₂(g) (1)

- GV nêu đặc điểm của phản ứng (1):

+ Trong cùng điều kiện, FeCl₂(aq) và H₂(g) không thể biến đổi lại thành Fe(s) và HCl(aq) được.

+ Phản ứng có đặc điểm như vậy được gọi là phản ứng một chiều.

- GV chốt lại đặc điểm của phản ứng một chiều: Các chất sản phẩm không phản ứng lại được với nhau tạo thành chất đầu.

- GV đặt câu hỏi: Vậy có phản ứng nào mà các chất sản phẩm lại phản ứng được với nhau để tạo thành chất đầu không?

* Phản ứng thuận nghịch

- GV: Trong thực tế, nhiều phản ứng không chỉ diễn ra theo một chiều mà đồng thời theo cả hai chiều, chiều thuận và chiều nghịch.

- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi tìm hiểu Ví dụ 1 SGK trang 7 và trả lời câu hỏi:

N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g) (1)

+ Chiều các chất ban đầu tạo thành sản phẩm được gọi là chiều gì? (chiều thuận)

+ Chiều các chất sản phẩm tạo thành chất ban đầu được gọi là chiều gì? (chiều nghịch)

+ Phản ứng thuận nghịch là gì?

- GV kết luận: Phản ứng (1) được gọi là phản ứng thuận nghịch.

- GV yêu cầu HS trả lời Câu hỏi 1 SGK trang 7:

1. Hãy nêu một số ví dụ về phản ứng thuận nghịch mà em biết.

* Trạng thái cân bằng

- GV chia lớp thành các nhóm, thảo luận nghiên cứu về trạng thái cân bằng hóa học thông qua Ví dụ 2 SGK trang 7, 8:

H₂(g) + I₂(g) 2HI (g)

- GV yêu cầu các nhóm trả lời Câu hỏi 2, 3 SGK trang 7:

2. Xét Ví dụ 2:

a) Giải thích vì sao màu tím của hỗn hợp khí lại nhạt dần so với lúc mới bắt đầu trộn hai khí H₂ và I₂ với nhau.

b) Sau một khoảng thời gian, màu tím của hỗn hợp không thay đổi, chứng tỏ nồng độ của chất nào không thay đổi?

3. Cho hai đồ thị (a) và (b) dưới đây. Mỗi đồ thị biểu diễn sự thay đổi tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch theo thời gian

Hãy cho biết đồ thị nào thể hiện đúng Ví dụ 2. Đường màu xanh trong đồ thị đó biểu diễn tốc độ phản ứng thuận hay tốc độ phản ứng nghịch?

- GV dẫn dắt HS nhận xét: Trong thí nghiệm trên, lúc đầu phản ứng thuận có tốc độ lớn hơn phản ứng nghịch và ưu tiên tạo ra hydrogen iodine. Theo thời gian, tốc độ phản ứng thuận giảm dần, tốc độ phản ứng nghịch tăng dần đến khi tốc độ hai phản ứng bằng nhau.

Tại thời điểm này, số mol của các chất hydrogen, iodine, hydrogen iodine không thay đổi nữa. Đây là thời điểm phản ứng thuận nghịch đạt tới trạng thái cân bằng.

- GV đưa ra khái niệm trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch.

- GV nhấn mạnh với HS đặc điểm của cân bằng hóa học:

Cân bằng hóa học là một cân bằng động, ở trạng thái cân bằng phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn tiếp diễn với tốc độ bằng nhau nhưng nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng không đổi là do lượng mất đi và lượng sinh ra chất đó bằng nhau.

- GV yêu cầu HS thảo luận trả lời Câu hỏi 4 SGK trang 8:

4. Vì sao giá trị là một hằng số ở nhiệt độ xác định?

Thực hiện nhiệm vụ:

- HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV, Câu hỏi 1 – 4 SGK trang 7, 8.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Báo cáo, thảo luận:

- Đại diện HS trả lời câu hỏi của GV, Câu hỏi 1 – 4 SGK trang 7, 8.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Kết luận, nhận định:

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết các đặc điểm của phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch, trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch.

I. Khái niệm phản ứng thuận nghịch và trạng thái cân bằng

- Phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra theo chiều chất phản ứng biến đổi thành chất sản phẩm, ví dụ :

Fe(s) + 2HCl(aq) FeCl₂(aq) + H₂(g).

Ví dụ 1 (SGK trang 7)

- Phản ứng thuận nghịch là phản ứng trong đó ở cùng điều kiện, xảy ra đồng thời sự chuyển chất phản ứng thành chất sản phẩm và sự chuyển chất sản phẩm thành chất phản ứng.

Trả lời câu hỏi 1 SGK trang 7:

Một số ví dụ về phản ứng thuận nghịch:

2SO₂ + O₂ 2SO₃

CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Ví dụ 2 (SGK trang 7, 8)

Trả lời Câu hỏi 2, 3 SGK trang 7:

Câu 2.

a) Sau khi trộn hai khí, phản ứng thuận diễn ra, nồng độ H₂ và I₂ giảm dần nên giảm dần, màu tím của hỗn hợp cũng giảm dần.

b) Sau một khoảng thời gian, màu tím của hỗn hợp không thay đổi, chứng tỏ nồng độ của I₂ không thay đổi nữa.

Câu 3.

Hướng dẫn giải

(a) Đồ thị (a) thể hiện đúng tốc độ phàn ứng thuận nghịch do sau một khoảng thời gian nhất định, tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.

(b) Đường màu xanh trong đồ thị biểu diễn tốc độ phản ứng nghịch do sau khi trộn hai khí, phản ứng thuận diễn ra, nồng độ HI và I₂ giảm dần nên V thuận giảm dần. Trong khi đó, lượng HI sinh ra theo phản ứng thuận càng nhiều và nồng độ HI tăng nên V nghịch tăng dần.

Khái niệm: Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái mà tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.

Đặc điểm:

+ Cân bằng hóa học là một cân bằng động

+ Ở trạng thái cân bằng, phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn tiếp diễn với tốc độ bằng nhau.

+ Ở trạng thái cân bằng, nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng không đổi.

Trả lời Câu hỏi 4 SGK trang 8:
Vì chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.

=> Giá trị là một hằng số ở nhiệt độ xác định.

- Ở trạng thái cân bằng, trong hệ luôn luôn có mặt chất phản ứng và các chất sản phẩm.