SKKN: Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học

Động hóa học là một ngành khoa học nghiên cứu qui luật xảy ra các quá trình hóa học theo thời gian. Đối tượng của động học hóa học là ta có khả năng điều khiển các quá trình hóa học xảy ra với vận tốc mong muốn và hạn chế các quá trình không có lợi... Bài SKKN "Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học", mời các bạn cùng tham khảo nhé.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
SKKN: Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG HÓA HỌC Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học MỞ ĐẦUNGUYỄN HUỆ -1- THPT CHUYÊN HƯNG YÊN CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG HÓA HỌC1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Trong những năm qua, đề thi học sinh giỏi cấp quốc gia và quốc tế thường đề cập tới phầnđộng hóa học dưới nhiều góc độ khác nhau. Tuy nhiên, trong sách giáo khoa phổ thông , do điềukiện giới hạn về thời gian nên những kiến thức trên chỉ được đề cập đến một cách sơ lược. Quathực tiễn giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia nhiều năm tôi đă nghiên cứu, lựa chọn vàhệ thống những kiến thức lí thuyết cơ bản, trọng tâm; sưu tầm những bài tập điển hình để soạnra một chuyên đề giảng dạy về động hóa học giúp cho học sinh có một tài liệu khá đầy đủ vềđộng học phản ứng, hiểu sâu và vận dụng được tốt những kiến thức trên vào việc giải các bàitập, đáp ứng ngày càng cao chất lượng giảng dạy và học tập cho đội tuyển học sinh giỏi mônHóa học.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Động hóa học là một ngành khoa học nghiên cứu qui luật xảy ra các quá trình hóa học theothời gian. Đối tượng của động học hóa học là nghiên cứu về tốc độ của phản ứng hóa học, vềnhững yếu tố có ảnh hưởng đến tốc độ (nồng độ, nhiệt độ, chất xúc tác…) và cả về cơ chế phảnứng, từ đó ta có khả năng điều khiển các quá trình hóa học xảy ra với vận tốc mong muốn và hạnchế các quá trình không có lợi.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Do hạn chế về thời gian và nguồn lực nên về mặt không gian đề tài này chỉ nghiên cứu giớihạn trong phạm vi trường THPT chuyên HY. Về mặt kiến thức kỹ năng, đề tài nghiên cứu về cơ sở lí thuyết chung của động hóa học như:tốc độ của các phản ứng hóa học, định luật tốc độ, các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của phảnứng, cơ chế phản ứng và bậc phản ứng, các phương trình động học của các phản ứng hóa học,cách xác định bậc của phản ứng và hệ thống các bài tập áp dụng.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Tìm hiểu các tài liệu về cơ sở lí luận liên quan đến đề tài, hệ thống lại lí thuyết chủ đạo đồngthời xây dựng hệ thống các dạng bài tập áp dụng. Thực nghiệm giảng dạy cho đội tuyển HSG, kiểm tra và đánh giá kết thực hiện đề tài rút rabài học kinh nghiệm (phương pháp chính). NGUYỄN HUỆ -2- THPT CHUYÊN HƯNG YÊN CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG HÓA HỌC5. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Nhiệm vụ của động hoá học là nghiên cứu các giai đoạn trung gian (tìm cơ chế của phảnứng) để chuyển các chất ban đầu thành các sản phẩm cuối, vận tốc của các giai đoạn, tìmphương trình tốc độ của phản ứng và nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến nó.. Chính vì vậyđể góp phần vào việc giúp học sinh có cái nhìn đúng đắn và chính xác lý thuyết cũng như một sốphương pháp thực nghiệm xác định được khả năng, cơ chế và bậc của một phản ứng hóa học cóvai trò quan trọng đối với học sinh và là nội dung quan trọng trong các kì thi chọn học sinh giỏicác cấp.6. ĐIỀU KIỆN ĐỂ ÁP DỤNG ĐỀ TÀI: - Giảng dạy cho học sinh các lớp chuyên Hóa và đối tượng học sinh thi chọn học sinh giỏiquốc gia môn hóa học.7. THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Đề tài được thực nghiệm trong 3 năm. NGUYỄN HUỆ -3- THPT CHUYÊN HƯNG YÊN CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG HÓA HỌC NỘI DUNG A. CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA ĐỘNG HÓA HỌCI.TỐC ĐỘ CỦA CÁC PHẢN ỨNG HOÁ HỌC Tốc độ của một phản ứng hóa học là biến thiên nồng độ của chất phản ứng hoặc sảnphẩm trong một đơn vị thời gian chia cho hệ số tỉ lượng của chất nghiên cứu trong phươngtrình phản ứng đã cân bằng. Nồng độ của các chất thường được biểu thị băng mol/lit và đơn vị của vận tốc phản ứng làmol.l-1.thời gian -11. TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH C v= (1) t Ở đây: v là tốc độ trung bình của phản ứng, ∆C là biến thiên nồng độ trong khoảng thờigian ∆t.2. TỐC ĐỘ TỨC THỜI Cho ∆t→0, tỉ số ∆C/∆t sẽ dẫn tới một giới hạn là đạo hàm dC/dt của nồng độ theo thờigian, giới hạn này lấy với dấu thích hợp, gọi là tốc độ tức thời hay tốc độ thực v của phản ứng ởthời điểm t. Đối với phản ứng tổng quát : aA + bB → cC + dDVới a, b, c, d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình phản ứng. Tốc độ tức thời củaphản ứng được xác định theo biểu thức : dC dC B dC C dC D v=- A  - = = (2) a.dt b.dt cdt d.dt Tốc độ của một phản ứng đặc trưng cho khả năng xảy ra nhanh hoặc chậm của một phảnứng ở một điều kiện nhất định.II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG1. ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ Biểu thức liên hệ tốc độ của một phản ứng hoá học với nồng độ của các chất tham gia phảnứng gọi là định luật tốc độ của phản ứng hoá học. Xét phản ứng hóa học ở nhiệt độ không đổi: aA + bB → cC + dDĐịnh luật tốc độ có dạng: V = k[A]a[B]b (3)trong đó k là hằng số tốc độ, a là bậc phản ứng riêng phần của chất A, b là bậc phản ứng riêngphần của chất B. Biểu thức (3) là biểu thức của định luật tác dụng khối lượng trong động hóahọc của Gunbe và Vagơ. Tổng a+b gọi là phân tử số hay bậc của phản ứng. Tuy nhiên chỉ một số rất ít các phản ứng tuân theo định luật tác dụng khối lượng. Bậc củaphản ứng không bằng tổng các hệ số phân tử trong phương trình phản ứng. Bậc phản ứng chỉ cóthể được xác định dựa vào thực nghiệm, nó có thể là một số nguyên, một phân số hay có khikhông xác định được. Do đó tốc độ phản ứng tổng quát của phản ứng trên có thể viết như sau : ...