Kênh giáo viên » Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Hoá học 10 (cả năm)

Giáo án NLS chuyên đề Hoá học 10 Bài 3: Năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học

Xem mẫu

Tải về

Giáo án chuyên đề NLS Hoá học 10 (bộ SGK thống nhất từ 2026 - 2027) Bài 3: Năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh tăng cường khả năng ứng dụng công nghệ, tin học vào việc tìm hiểu các chuyên đề học tập. KHBD này là file word, tải về dễ dàng.

=> Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Hoá học 10

Các tài liệu bổ trợ

Giáo án NLS chuyên đề Hoá học 10 Bài 3: Năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học

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

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:

Trình bày 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: .
Giải thích được vai trò của chất xúc tác.

2. 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:

Rèn luyện năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, nhận thức hóa học, tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học, năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng đã học.

Năng lực số:

[1.2.NC1b]: Đánh giá dữ liệu, thông tin và nội dung số - HS quan sát mô phỏng kĩ thuật số về "va chạm hiệu quả" của các phân tử, từ đó tiến hành đánh giá được sự trực quan của dữ liệu số so với hình vẽ tĩnh trong SGK.
[2.1.NC1a]: Tương tác thông qua công nghệ số - HS sử dụng thiết bị điện thoại thông minh để truy cập và tương tác trực tiếp trên nền tảng Quizizz/Kahoot nhằm hoàn thành bài tập trắc nghiệm củng cố kiến thức ở phần Luyện tập.
[2.4.NC1a]: Hợp tác thông qua công nghệ số - HS chủ động đề xuất sử dụng công cụ số (Google Docs) tạo không gian làm việc chung để các thành viên hợp tác tính toán phương trình Arrhenius trực tuyến.
[3.1.NC1a]: Phát triển nội dung số - HS áp dụng phần mềm Canva để tạo và chỉnh sửa nội dung đa định dạng (văn bản kết hợp biểu đồ) nhằm thiết kế một Infographic báo cáo về vai trò của chất xúc tác.
[5.3.NC1b]: Sử dụng sáng tạo công nghệ số - HS áp dụng xử lý nhận thức tập thể bằng cách cùng nhau trao đổi, vẽ và so sánh giản đồ năng lượng có/không có xúc tác trên không gian bảng ảo Padlet.

Năng lực AI:

[10.A1.1]: Con người trong hệ thống AI - HS thực hành xác định được vai trò của con người: Trong hệ thống nhà máy hóa chất tự động dùng AI để điều khiển việc thêm chất xúc tác và nhiệt độ, con người vẫn là người thiết lập thông số an toàn (ngưỡng ), phân tích cảnh báo của AI và có quyền bấm nút dừng khẩn cấp lò phản ứng khi xảy ra sự cố.
[10.C4.MR1]: Các dạng dữ liệu huấn luyện và ảnh hưởng đến chất lượng AI - HS phân tích được các dạng dữ liệu (như: dữ liệu số học của nhiệt độ , dữ liệu hạng mục của các loại chất xúc tác ...) được sử dụng để huấn luyện mô hình AI học máy nhằm dự đoán chính xác hằng số tốc độ phản ứng .

3. 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.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với GV

- SGK Chuyên đề Hóa học 10, Tài liệu giảng dạy, KHBD, đồ dùng dạy học.

- Máy tính cá nhân/Laptop, màn hình máy chiếu/Tivi tương tác, kết nối Internet tốc độ cao. Các phần mềm ứng dụng: Quizizz/Kahoot (tạo câu hỏi trắc nghiệm), website kenhhoctap.edu.vn, nền tảng AI (ChatGPT/Gemini), ứng dụng Google Docs/ Padlet, Canva.

- Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.

2. Đối với HS

- SGK Chuyên đề Hóa học 10, SBT, vở ghi, giấy nháp, đồ dùng học tập (bút, thước...), bảng nhóm, bút viết bảng nhóm.

- Điện thoại thông minh (Smartphone) hoặc máy tính bảng có kết nối Internet, cài sẵn trình duyệt web.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

…………………………………………..

2. HOẠT ĐỘNG 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).

- 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, đọc hiểu Ví dụ.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, nêu được về năng lượng hoạt hóa và các yếu tố ảnh hưởng, vận dụng phương trình Arrhenius trong các bài toán.

d) Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

NLS/AI

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu khái niệm năng lượng hoạt hóa

- GV cho HS tìm hiểu nội dung SGK, hướng dẫn HS:

+ Năng lượng hoạt hóa là gì?

+ GV giới thiệu: để xảy ra phản ứng hóa học, các chất phản ứng phải va chạm với nhau.

+ 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).

+ 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).

- GV chiếu một mô phỏng kĩ thuật số (PhET) về va chạm phân tử. Yêu cầu HS tiến hành đánh giá các dữ liệu, thông tin số: So sánh sự trực quan của video mô phỏng 3D này so với hình ảnh tĩnh trong SGK khi quan sát hướng va chạm và mức năng lượng.

- GV đặt câu hỏi cho HS thảo luận: "Nếu lập trình một mô hình AI để dự đoán xem phản ứng có xảy ra hay không, theo em, AI cần được nạp các dạng dữ liệu huấn luyện nào về các chất?"

Từ đó HS rút ra kết luận về mối quan hệ giữa năng lượng hoạt hóa và khả năng xảy ra phản ứng, tốc độ phản ứng.

- GV cho Ví dụ: Phản ứng có năng lượng E_a càng thấp thì càng dễ xảy ra, tốc độ phản ứng càng lớn. Ta có thể thấy rõ ý nghĩa của qua giản đồ năng lượng của phản ứng ở nhiệt độ xác định.

(1)

+ GV đưa hình ảnh về giản đồ năng lượng của phản ứng (1) (E_a và E'_a là năng lượng hoạt hóa của phản ứng thuận và phản ứng nghịch).

+ Hiệu là hiệu ưng nhiệt của phản ứng thuận, và là hàng rào thế năng mà các phân tử tham gia phản ứng phải vượt qua để tạo thành các sản phẩm phản ứng.

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu ảnh hưởng của năng lượng hoạt hóa và nhiệt độ tới tốc độ phản ứng

- GV giới thiệu HS các công thức về mối liên hệ giữa nhiệt độ, năng lượng hoạt hóa với hằng số tốc độ phản ứng

+ Dựa vào phương trình Arrhenius, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ của phản ứng?

(Theo phương trình, trong cùng một phản ứng E_a không đổi, hằng số A và R không đổi, khi tăng nhiệt độ, dẫn đến hằng số tốc độ k của phản ứng tăng, nên tốc độ phản ứng tăng).

Ví dụ: Một phản ứng đơn giản xảy ra ở nhiệt độ 100^oC, trong điều kiện có xúc tác và không có xúc tác, năng lượng hoạt hóa của phản ứng lần lượt là: E_a1=25 kJ/mol,

E_a2=50 kJ/mol. So sánh tốc độ phản ứng trong 2 điều kiện.

- HS đọc Ví dụ (SGK -tr20): Với phản ứng có năng lượng hoạt hóa E_a= 79 kJ/mol, khi tăng nhiệt độ từ 300 K đến 400 K, tốc độ phản ứng sẽ thay đổi như thế nào?

- HS thảo luận nhóm đôi, thực hiện Câu hỏi 1.

- Để giải quyết Ví dụ 1 và Câu hỏi 1 (SGK tr.20), Nhóm trưởng hãy đề xuất các công cụ và công nghệ số khác nhau cho quá trình hợp tác: Tạo một file Google Docs, thiết lập công thức và chia sẻ cho 2 bạn trong nhóm cùng nhập số liệu để tính toán đối chiếu kết quả trực tuyến.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu.

- HS phân tích cấu trúc dữ liệu cho AI.

- HS thao tác thiết lập Google Docs, bấm máy tính và nhập kết quả số học vào trang tính chung.

- GV gợi ý, hướng dẫn.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày

- Báo cáo NLS/AI: Mô phỏng số giúp thấy rõ chỉ những phân tử va chạm đúng hướng và đủ lực mới tạo sản phẩm. AI cần dữ liệu số học (nhiệt độ, nồng độ) và dữ liệu hạng mục (bản chất liên kết của chất tham gia) để huấn luyện.

- HS trình chiếu Google Docs, báo cáo quá trình tính toán.

- 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.

…………………………………………..

I. Năng lượng hoạt hóa

1. Khái niệm năng lượng hoạt hóa

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

- Quá trình biến đổi năng lượng trong phản ứng.

kenhhoctap

- 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.
Ví dụ:

kenhhoctap

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

- Phương trình Arrhenius:

Trong đó:

A: hằng số đặc trưng cho mỗi phản ứng.

e = 2,7183;

R là hằng số lí tưởng (R =8,324 J/(mol.K));

T: nhiệt độ (theo thang Kelvin);

E_a: năng lượng hoạt hóa (J/mol).

Hoặc:
kenhhoctap

Tại nhiệt độ T₁và T₂ tương ứng với hằng số tốc độ và

Ví dụ 1:

Ở nhiệt độ không đổi, năng lượng hoạt hóa của phản ứng trong 2 điều kiện là: E_a1=25 kJ/mol, E_a2=50 kJ/mol.

Phương trình Arrhenius viết cho phản ứng trên trong 2 điều kiện:

kenhhoctap

Vậy khi năng lượng hoạt hóa giảm từ 50 kJ/mol về 25 kJ/mol, tốc độ phản ứng tăng 3170,4 lần.

Ví dụ (SGK -tr20)

Câu hỏi 1:

kenhhoctap

[1.2.NC1b]: HS tiến hành quan sát, phân tích và đánh giá được dữ liệu mô phỏng kĩ thuật số, từ đó nhận ra sự ưu việt của công cụ số trong việc trực quan hóa khái niệm "va chạm hiệu quả".

[10.C4.MR1]: HS phân tích được các dạng dữ liệu đầu vào cần thiết (số liệu nhiệt độ, loại hóa chất) để huấn luyện một mô hình AI dự đoán động hóa học.

[2.4.NC1a]: Nhóm trưởng chủ động đề xuất và thiết lập không gian làm việc số (Google Docs) để các thành viên hợp tác trực tuyến, cùng nhau ráp công thức và kiểm tra chéo phép tính phương trình Arrhenius.

Hoạt động 2: Chất xúc tác

a) Mục tiêu:

- Giải thích được 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.

c) Sản phẩm: HS hình thành kiến thức bài học, giải thích được vai trò của chất xúc tác, đặc điểm.

d) Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

3. 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 Câu hỏi 2, 3 (SGK -tr20), 5 (SGK -tr22) và các câu hỏi trắc nghiệm.

c) Sản phẩm học tập: HS giải được bài về năng lượng hoạt hóa và chất xúc tác và các câu hỏi trắc nghiệm liên quan tới bài học.

d) Tổ chức thực hiện:

Nhiệm vụ 1: Trả lời câu hỏi tự luận

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 Câu hỏi 2, 3 (SGK -tr20), 5 (SGK -tr22).

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:

Câu hỏi 2:

…………………………………………..

Nhiệm vụ 2: Trả lời câu hỏi trắc nghiệm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức game trắc nghiệm trên Quizizz/Kahoot.

- GV sử dụng ứng dụng kenhhoctap.edu.vn để tham khảo và cho sinh làm trắc nghiệm online.

- GV cung cấp mã phòng thi.

- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu HS chọn ra 1 đáp án đúng:

Câu 1: Năng lượng hoạt hóa () của một phản ứng là gì?

A. Năng lượng tối thiểu cần cung cấp để phản ứng xảy ra.

B. Năng lượng tỏa ra của phản ứng.

C. Năng lượng của sản phẩm.

D. Hiệu ứng nhiệt của phản ứng.

Câu 2: Khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng tăng lên chủ yếu là do?

A. Năng lượng hoạt hóa giảm xuống.

B. Số lượng phân tử có năng lượng vượt qua năng lượng hoạt hóa tăng lên.

C. Chất xúc tác hoạt động mạnh hơn.

D. Thể tích hệ phản ứng tăng.

Câu 3: …………………………………………..

…………………………………………..

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi.

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

- HS sử dụng thiết bị di động truy cập, hoàn thành bài tập trong thời gian 5 phút.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Hệ thống tự động chấm điểm và xếp hạng.

- GV chiếu bảng xếp hạng và chữa nhanh câu sai nhiều nhất.

- GV mời đại diện HS trả lời:

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm khách quan:

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5
A	B	D	C	B

- GV mời đại diện HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

[2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác. HS sử dụng Smartphone truy cập thành công vào nền tảng Kahoot/Quizizz, đọc hiểu câu hỏi trên màn hình và thực hiện tương tác (chọn đáp án) trong một môi trường số đa người dùng.]

4. 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.

c) Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức đã học giải quyết bài tập về năng lượng hoạt hóa và chất xúc tác.

d) Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..