Giáo án điện tử chuyên đề Hoá học 10 chân trời Bài 3: Năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI!

BÀI 3: NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC

KHỞI ĐỘNG

Trong ruột non của hầu hết chúng ta đều có enzyme lactase, có tác dụng chuyển hóa lactose (còn gọi là đường sữa, C12H22O11) có trong thành phần đường glucose (C6H12O6) và galactose (C6H12O6) giúp cơ thể dễ dàng hấp thu; quá trình này đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển và tăng cường miễn dịch cho trẻ nhỏ. Khi cơ thể thiếu hụt loại enzyme này, lactose không được tiêu hóa sẽ bị vi khuẩn lên men, sinh ra khí và gây đau bụng. Enzyme lactase đóng vai trò xúc tác trong quá trình chuyển hóa lactose. Xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ chuyển hóa giữa các chất?

NỘI DUNG BÀI HỌC

I. Năng lượng hoạt hóa

II. Ảnh hưởng của năng lượng hoạt hóa và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng

III. Chất xúc tác

I.

Năng lượng hoạt hóa

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

Không xảy ra phản ứng

Nếu các chất không đủ năng lượng thì có xảy ra phản ứng hay không ?

Năng lượng hoạt hóa (Ea) là năng lượng tối thiểu mà các chất phản ứng cần có để phản ứng hóa học có thể xảy ra.

KHÁI NIỆM

Nêu khái niệm năng lượng hoạt hóa.

Quá trình biến đổi năng lượng trong phản ứng:

Câu 1(tr-22): Quan sát Hình 3.1, cho biết số va chạm hiệu quả, khả năng xảy ra phản ứng, tốc độ phản ứng của chất tham gia thay đổi như thế nào khi giá trị của năng lượng hoạt hóa càng giảm?

Khi năng lượng hoạt hóa giảm, sẽ có nhiều phần tử đủ năng lượng vượt qua năng lượng hoạt hóa để tạo ra nhiều va chạm hiệu quả hơn, khả năng xảy ra phản ứng cao hơn, tốc độ phản ứng tăng.

Câu 2(tr-23): Từ thông tin trong phần Khởi động, khi có chất xúc tác, năng lượng hoạt hóa của phản ứng chuyển hóa lactose tăng hay giảm? Giải thích.

• Khi có xúc tác enzyme lactase, giúp quá trình chuyển hoá lactose thành glucose và galactose dễ dàng hơn,
• Thiếu loại enzyme này, lactose không được tiêu hoá.

Năng lượng hoạt hoá của phản ứng chuyển hoá lactose giảm, phản ứng xảy ra dễ dàng hơn.

Luyện tập (tr-23): Khả năng xảy ra của một phản ứng hoá học như thế nào khi năng lượng hoạt hoá của phản ứng rất lớn? Giải thích.

Năng lượng hoạt hoá của phản ứng càng lớn, càng có ít phần tử chất phản ứng đủ năng lượng để tạo ra các va chạm hiệu quả, phản ứng xảy ra rất chậm.

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.

II.

ẢNH HƯỞNG CỦA NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA VÀ NHIỆT ĐỘ TỚI TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

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).

Câu 3(tr-23): Dựa vào phương trình Arrhenius, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ của phản ứng?

không đổi

Học sinh đọc hiểu Ví dụ 1, Ví dụ 2

Trong một số phản ứng hoá học, tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nhiệt độ của phản ứng.

KẾT LUẬN

• Phương trình kinh nghiệm Arrhenius biểu diễn sự ảnh hưởng của năng lượng hoạt hóa và nhiệt độ đến hằng số tốc độ phản ứng.
• Phản ứng có năng lượng hoạt hóa nhỏ hoặc nhiệt độ của phản ứng cao, tốc độ phản ứng càng lớn.

III.

CHẤT XÚC TÁC

Học sinh quan sát phương trình phản ứng của chất xúc tác.

Thế nào là chất xúc tác. Cho ví dụ về chất xúc tác.

Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị biến đổi về chất và lượng sau phản ứng.

HS thảo luận tìm hiểu Ví dụ 3 (tr-25)

Câu 5 (tr-25): Nhận xét ảnh hưởng của enzyme đối với năng lượng hoạt hóa của phản ứng.

Enzyme là chất xúc tác sinh học, có vai trò làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng.

Học sinh quan sát hình 3.2 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

Học sinh thảo luận tìm hiểu Ví dụ 4 (tr-25); Ví dụ 5 (tr-26)

Nếu năng lương hoạt hóa giảm thì tốc độ phản ứng sẽ như thế nào?

Tốc độ tăng

Có phải mỗi chất xúc tác đều có thể sử dụng cho nhiều phản ứng khác nhau hay không?

Không

Vận dụng (tr-26): Tại sao muốn cá, thịt nhanh mềm, người ta thường chế biến kèm với những lát dứa (thơm) hoặc thêm một ít nước ép của dứa?

Trong dứa (thơm) có loại enzyme bromelain thuộc loại enzyme protease có khả năng phân giải protein thành các chất đơn giản hơn (các peptide)

Thịt, cá là loại thức phẩm chứa nhiều protein, khi đun nấu với dứa (nước ép của dứa) sẽ xúc tác cho quá trình phân giải chuỗi protein, thịt cá nhanh nhừ và cơ thể cũng dễ hấp thu hơn.

Đặc điểm của chất xúc tác

• Chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa để tăng tốc độ của phản ứng.
• Chất xúc tác có tính chọn lọc.

KẾT LUẬN

LUYỆN TẬP

--------------- Còn tiếp ---------------