Đề tài Giảng dạy một số nội dung nhiệt động học trong chương trình hóa học trung học phổ thông

1 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục .....................................................................................................................1 PHẦN I: MỞ ðẦU....................................................................................................3 1 Lí do chọn đề tài.....................................................................................................3 2. Mục tiêu ................................................................................................................3 3. Nhiệm vụ...............................................................................................................3 4 Các phương pháp nghiên cứu..................................................................................4 5. ðối tượng và phạm vi ............................................................................................4 PHẦN II: NỘI DUNG...............................................................................................5 Chương 1 Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu 1.1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học................................................................5 1.1.1. Phát biểu nguyên lí I ....................................................................................5 1.1.2. Hàm trạng thái nội năng U ...........................................................................5 1.2. Nguyên lí thứ hai của nhiệt động học..................................................................8 1.2.1. Phát biểu nguyên lí II ..................................................................................8 1.2.2. Chiều hướng diễn biến cỉa một phản ứng hĩa học .......................................8 1.3. Cân bằng hĩa học ...............................................................................................9 1.3.1. Cân bằng đồng thể ......................................................................................9 1.3.2.Cân bằng hố học dị thể ...............................................................................11 1.3.3. Sự chuyển dịch cân bằng.............................................................................11 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 2 Chương 2 Thống kê kiến thức nhiệt động học trong chương trình hố học trung học phổ thơng 2.1. Các nội dung về nhiệt hĩa học ...........................................................................14 2.2. Cân bằng hố học ..............................................................................................14 2.3. Cân bằng trong dung dịch điện li ........................................................................16 Chương 3 Một số kết quả ban đầu 3.1. Một số kết quả khảo sát ban đầu ........................................................................18 3.2. Một số bài soạn minh hoạ .................................................................................. 3.1.1. Bài 38: Cân bằng hố học. .........................................................................18 3.1.2. Bài 2: Axit, bazơ và muối ..........................................................................26 3.2.1. Bài 50: Cân bằng hố học ..........................................................................30 3.2.2. Bài 3: Axit, bazơ và muối. ......................................................................... 3.3 Một số bài tập củng cố, hồn thiện kiến thức ....................................................... PHẦN III: KẾT LUẬN ............................................................................................. 1. Kết luận................................................................................................................. 2. Ý kiến, đề xuất ...................................................................................................... TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 3 PHẦN I: MỞ ðẦU 1 Lí do chọn đề tài Hĩa học là một khoa học vừa lí thuyết, vừa thực nghiệm. Hĩa học cĩ rất nhiều khả năng trong việc phát triển những năng lực nhận thức cho học sinh, nếu việc dạy và học mơn này được tổ chức đúng đắn. Trước đây, ngành giáo dục nước ta lấy hoạt động của giáo viên làm chủ đạo, cịn học sinh đĩng vai trị tiếp thu, lĩnh hội kiến thức một cách thụ động qua lời giảng của giáo viên. Nếu cứ tiếp tục cách dạy và học như vậy, ngành giáo dục nước ta sẽ khơng phát triển, khơng đáp ứng được những yêu cầu mới của xã hội. Sự nghiệp cơng nghiệp hĩa, hiện đại hĩa đất nước, sự thử thách trước nguy cơ tụt hậu trên đường tiến vào thế kỉ XXI bằng trí tuệ đang địi hỏi đổi mới giáo dục. Theo xu hướng đổi mới giáo dục phổ thơng hiện nay “ dạy học lấy học sinh làm trung tâm” thì vai trị tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh được phát huy, cịn vai trị của giáo viên khơng hề bị hạ thấp mà trái lại cĩ yêu cầu cao hơn nhiều, giáo viên đĩng vai trị tổ chức và điều khiển học sinh chiếm lĩnh tri thức, tự lực hoạt động tìm tịi để lĩnh hội kiến thức mới. Do đĩ, người giáo viên cần cĩ sự hiểu biết và vốn kiến thức vừa sâu, vừa rộng , đặc biệt là những nội dung khĩ như phần nhiệt động học để học sinh hiểu và vận dụng giải bài tập. Hiện nay, một số giáo viên trẻ mới ra trường gặp khĩ khăn trong việc giảng dạy những nội dung khá trừu tượng này. Do đĩ, khơng mang lại hiệu quả cao trong quá trình giảng dạy. Nhận thấy được điều đĩ nên em đã chọn đề tài: “ Giảng dạy một số nội dung nhiệt động học trong chương trình hĩa học trung học phổ thơng”. 2. Mục tiêu: Xác định được cách thức giảng dạy một số nội dung nhiệt động học trong chương trình hĩa học trung học phổ thơng. Phương pháp giảng dạy một số nội dung nhiệt động học trong chương trình hĩa học trung học phổ thơng 3. Nhiệm vụ: Nghiên cứu sách giáo khoa hĩa học lớp 10, 11 và các tài liệu khác cĩ liên quan PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 4 Nghiên cứu về nhiệt động học trong chương trình hĩa học phổ thơng, đặc biệt lớp 10 và 11 ðiều tra, thiết kế tiết dạy. 4 Các phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu tài liệu lí luận: sách giáo khoa và các tài liệu liên quan khác Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát giáo viên và học sinh. Phương pháp nghiên cứu khác: điều tra và trao đổi với giáo viên, test… 5. ðối tượng và phạm vi: ðối tượng: giáo viên và học sinh. Các nội dung nhiệt động học trong chương trình hĩa học trung học phổ thơng Phương pháp, phương tiện dạy học, tổ chức dạy học tích cực PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 5 PHẦN II: NỘI DUNG Chương I: Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu 1.1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học: 1.1.1. Phát biểu nguyên lí I: Nguyên lí I được phát biểu dưới nhiều dạng khác nhau. Khi một hệ kín thực hiện một chu trình, tổng đại số của các cơng W và nhiệt Q mà hệ trao đổi với mơi trường ngồu bằng khơng. 0)( =+∑ i i i WQ Phương trình trên cho thấy rằng, khi thực hiện một chu trình, nếu nhận cơng nĩ sẽ nhường nhiệt, cịn nếu nhận nhiệt nĩ sẽ sinh cơng. Nếu gọi một động cơ hoạt động tuần hồn sinh cơng mà khơng cần nhận nhiệt là động cơ vĩnh cửu loại I thì cĩ thể khẳng định “khơng thể cĩ động cơ vĩnh cửu loại I”. 1.1.2. Hàm trạng thái nội năng U: Dựa trên nguyê lí I, chúng ta chứng minh rằng cĩ tồn tại một hàm nội năng. Giả sử một hệ kín thực hiện một biến đổi AB theo 2 con đường 1, 2 rồi sau đĩ lại quay về trạngt hái ban đầu theo đường 3. Năng lương mà hệ trao đổi với mơi trường ngồi trong mỗi trường hợp là: W1 + Q1 W2 + Q2 W3 + Q3 Áp dụng lần lượt nguyên lí I vào các chu trình 1-3 và 2-3 ta được: W1 + Q1 + W3 = 0 W2 + Q2 + Q3 = 0 Suy ra : W1 + Q1 = W2 + Q2 =… = const = BAQW )( + Như vậy, giá trị của tổng W + Q đối với một biến đổi bất kì của hệ kín khơng phụ thuộc vào đường biến đổi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đi và điểm đến. Nĩ biểu thị độ biến thiên của một hàm của các thơng số trạng thái của hệ. Hàm trạng thái này được gọi là nội năng U của hệ. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 6 B AAB QWUU )( +=− Hay : QWU +=∆ 1.1.2.1. Biến đổi đoạn nhiệt: Trong biến đổi đoạn nhiệt Q = 0. Biểu thức tĩan học của nguyên lí I cĩ dạng : WU =∆ ðặc biệt với chu trình : WU =∆ = 0. Một lần nữa chúng ta lại thấy: một hệ chạy theo chu trình khơng trao đổi nhiệt với bên ngồi khơng thể sinh cơng. 1.1.2.2. Biến đổi đẳng tích: Trong biến đổi đẳng tích 0=∆V . Do đĩ, nếu 0. =−= dVPW ngδ và ta cĩ: QdU δ= ∫ = ==∆ constV VQQU δ Như vậy, QV bằng độ biến thiên của một hàm trạng thái( )U∆ và khơng phụ thuộc vào đường biến đổi. 1.1.2.3. Hệ cơ lập: Khi một hệ nhiệt động là câ lập, nĩ khơng thể trao đổi năng lượng với mơi trường ngồi W = 0 và Q = 0. Vậy U∆ = 0. Nội năng của một hệ cơ lập là khơng đổi 1.1.3. Hàm trạng thái entanpi(H): Xét một hệ khơng cĩ thể thực hiện cơng cĩ ích. dVPQdU ng .−= δ Trong quá trình đẳng áp, khi Png = Phệ = P, ta cĩ: dVPQdU P .−= δ Vì dP = 0 nên PdV = PdV + VdP = d(PV). Và : )()( PVUdPVddUQP +=+=δ ðại lượng : H = U + PV được gọi là entanpi của hệ. H là một hàm trạng thái vì U và PV đều là hàm trạng thái. ðối với khí lí tưởng thì PV = n.RT , do đĩ: H = U + n.RT = H(T). PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 7 Như vậy: dHQP =δ và ∆Η=PQ 1.1.4. Phương pháp tính hiệu ứng nhiệt: 1.1.4.1. Entanpi sinh: Entanpi sinh của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành một mol chất ấy từ các đơn chất ở vào trạng thái bền vững nhất trong những điều kiện đã cho về nhiệt độ và áp suất. Nếu điều kiện này là điều kiện tiêu chuẩn thì entanpi sinh được gọi là entanpi sinh chuẩn và được kí hiệu bằng oS 298,∆Η Entanpi của một phản ứng hĩa học bằng tổng entanpi sinh của các sản phẩm trừ tổng entanpi sinh của các chất phản ứng. ∑ ∆Η=∆Η .i S(sản phẩm) - ∑ ∆Η.j S(chất phản ứng) Với ivà j là những hệ số hợp thức trong phương trình phản ứng. Entanpi sinh nguyên tử Khi một mol hợp chất khí được tạo thành từ các nguyên tử thì độ biến thiên entanpi của quá trình này được gọi là entanpi sinh nguyên tử. Entanpi sinh của chất tan Entanpi sinh của chất tan là hiệu ứng nhiệt của quá trình hình thành một mol chất ở trạng thái tan từ các đơn chất ở vào trạng thái bền vững nhất trong các điều kiện đã cho về nhiệt độ và áp suất. 1.1.4.2. Entanpi cháy: Entanpi cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy một mol chất tới các dạng oxi hĩa thích ứng của các nguyên tố. Entanpi cháy của các chất được xác định bằng thực nghiệm và thường được quy về các điều kiện tiêu chuẩn: Entanpi cháy tiêu chuẩn och 298,∆Η “Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hĩa học bằng tổng các entanpi cháy của các chất phản ứng trừ đi tổng các entanpi cháy của các sản phẩm”. ∑ ∆Η=∆Η .i ch(chất phản ứng) - ∑ ∆Η.j ch(sản phẩm) Với ivà j là những hệ số hợp thức trong phương trình phản ứng. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 8 1.1.4.3. Năng lượng liên kết: Năng lượng của một liên kết định vị là năng lượng được giải phĩng khi liên kết hĩa học được hình thành từ những nguyên tử cơ lập. “Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hĩa học bằng tổng các năng lượng liên kết của các phân tử sản phẩm trừ đi tổng các năng lượng liên kết của các chất phản ứng”. 1.1.5.4. Năng lượng mạng lưới tinh thể ion: Trong điều kiện bình thường, các hợp chất ion cĩ cấu trúc tinh thể. Trong mạng lưới tinh thể ion khơng cĩ ranh giới giữa các phân tử. Mỗi tinh thể được coi như một phân tử. Vì lí do đĩ, đối với loại hợp chất này, người ta ít dùng năng lượng liên kết mà dùng năng lượng mạng lưới tinh thể. ðây là năng lượng được giải phĩng khi một mol chất tinh thể được hình thành từ các ion ở thể khí 1.2. Nguyên lí thứ hai của nhiệt động học: 1.2.1. Phát biểu nguyên lí II: + Cách phát biểu thứ nhất: Cách phát biểu này do Clausius đề xuất nên cũng được gọi là cách phát biểu Clausius hay định đề Clausius. “Khơng thể cĩ quá trình mà kết quả duy nhất chỉ là chuyển nhiệt từ vật cĩ nhiệt độ thấp sang vật cĩ nhiệt độ cao; hoặc nhiệt khơng thể chuyển từ vật lạnh sang vật nĩng nếu đồng thời khơng diễn ra một quá trình đền bù nào khác”. + Cách phát biểu thứ hai: “Khơng thể chế tạo được một động cơ làm việc theo chu trình, lấy nhiệt từ một nguồn và biến hịan tồn thành cơng 9 động cơ vĩnh cửi loại hai)”. Cách phát biểu này do Thomson đề xuất nên cịn được gọi là cách phát biểu của Thomson 1.2.2. Chiều hướng diễn biến của một phản ứng hĩa học: 1.2.2.1. Tiêu chuẩn chiều hướng diễn biến: Các phản ứng hĩa học thường diễn ra trong điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp. Theo quy luật ở trên, muốn xác định khả năng diễn biến của chúng ở những nhiệt độ và áp suất xác định chúng ta phải tính biến thiên entanpi tự do G∆ trong phản ứng tại PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 9 những điều kiện đĩ. Giá trị âm của G∆ cho biết phản ứng cĩ khả năng diễn ra hay khơng về mặt nhiệt động học. + G∆ < 0 : phản ứng tự diễn biến + G∆ = 0: phản ứng cân bằng + G∆ > 0: phản ứng khơng tự diễn biến 1.2.2.2. Một số phương pháp tính: + Cách 1: Ở nhiệt độ và áp suất khơng đổi: STG ∆−∆Η=∆ . + Cách 2: Trong phương pháp này 0298G∆ (phản ứng) được tính từ entanpi tự do sinh tiêu chuẩn của các chất o Si o T GG ∆=∆ ∑ .'υ (sản phẩm) - oSi G∆∑ .υ (chất phản ứng) + Cách 3: ðối với các phản ứng oxi hĩa – khử cĩ thể diễn ra trong pin điện, bằng cách đo sức điện động E của pin, ta cĩ thể tính G∆ theo hệ thức: G∆ = - n.F.E. Với: n : số electron trao đổi trong phản ứng. F : điện lượng tương ứng với 1 mol electron. F = 96500 C 1.3. Cân bằng hĩa học: 1.3.1. Cân bằng đồng thể: 1.3.1.1. Cân bằng đồng thể trong pha khí: Trong trường hợp này, các chất phản ứng và các sản phẩm đều là các khí. Nếu chúng được coi là khí lí tưởng thì ai = o i P P với Po = 1 atm và o i o o iki P P RTPT ln.),()( += µµ . Như vậy, hằng số cân bằng được biểu thị qua các áp suất phần của các khí và được kí hiệu là KP. [ ] υυ ∆−∏= oiP PPK i . với ∑∑ −=∆ ii υυυ ' PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 10 KP chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, khơng cĩ thứ nguyên và liên hệ với oG∆ của phản ứng bởi hệ thức: PoT KRTG ln.−=∆ Nếu trạng thái tiêu chuẩn của khí tương ứng với Po = 1atm thì phải biểu thị các áp suất phần bằng atm Các biểu thức khác của hằng số cân bằng trong pha khí Khi phản ứng hố học xảy ra trong pha khí, ta cĩ thể biểu thị hằng số cân bằng qua phần mol hoặc nồng độ mol của các chất phản ứng và các sản phẩm phản ứng lúc cân bằng. Trong trường hợp thứ nhất, nếu gọi ni là số mol của khí I thì phần mol của nĩ bằng: P P n n x i i i i == ∑ Kx(T,P) là một hằng số ở một nhiệt độ và áp suất xác định. ðĩ là hằng số cân bằng của phản ứng được biểu thị qua phần mol xi mỗi khí. Trong trường hợp thứ hai, bằng cách thay nồng độ mol của chất i : [ ] RT P V ni ii == vào (4.9), ta được: [ ]( )[ ] [ ][ ] υυυυ ∆∆−       = ∏∏ o oP P RTiPRTiK iI Kc(T) là một hằng số ở một nhiệt độ xác định. ðây là hằng số cân bằng được biểu thị qua nồng độ mol của các chất. Quan hệ giữa Kc và Kp được biểu thị bởi hệ thức: υ∆       = RT P KTK oPC )( Trong trường hợp cuối cùng, gọi ni là số mol của chất i : RT VPn ii = PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 11 1.3.1.2. Cân bằng đồng thể trong pha lỏng: Nếu các chất phản ứng và các sản phẩm hồn tồn trộn lẫn vào nhau ở trạng thái lỏng và dung dịch được coi như lí tưởng thì trong biểu thức của hố thế của chất i, ta thay ai = xi ( xi - phần mol của chất nguyên chất I trong hỗn hợp lỏng ). i o iii xRTTxT ln.)(),.( += µµ Quan hệ giữa Kx và oG∆ của phản ứng được biểu thị bởi hệ thức”: x o KRTG ln.−=∆ 1.3.2.Cân bằng hố học dị thể: Trong trường hợp này, cách viết biểu thức của hằng số cân bằng phụ thuộc vào bản chất của các pha cĩ mặt trong hệ phản ứng. * Hệ phản ứng gồm pha lỏng và một pha khí : Khi viết biểu thức của hằng số cân bằng , ta thay hoạt độ của các chất khí nguyên chất bằng áp suất phần của chúng và thay hoạt độ của các chất trong pha lỏng bằng phân số mol của chúng, hoặc bằng nồng độ mol nếu là dung dịch nước lỗng. * Hệ phản ứng gồm một pha lỏng và nhiều pha rắn: Trong trường hợp này, khi viết biểu thức của hằng số cân bằng chỉ cần để ý đến phân số mol của các chất tan trong pha lỏng. Nếu là dung dịch nước lỗng thì cĩ thể thay phân số mol của các chất tan bằng nồng độ mol. 1.3.3. Sự chuyển dịch cân bằng: Khi một phản ứng hố học đã ở trạng thái cân bằng thì trạng thái này được giữ lâu bao nhiêu cũng được. Nếu các yếu tố quyết định cân bằng như nhiệt độ, áp suất, nồng độ … khơng thay đổi. Tuy nhiên, nếu một trong các yếu tố này thay đổi thì sẽ cĩ sự chuyển dịch cân bằng. Hai yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất là nhiệt độ và áp suất. 1.3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ. ðịnh luật Van Hoff: “ Sự tăng nhiệt độ của một hỗn hợp cân bằng ( ở P hay V = const 0 làm chuyển dịch cân bằng theo chiều của phản ứng thu nhiệt “. * Cân bằng diễn ra trong pha khí hay cân bằng dị thể khí - rắn: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 12 Như đã biết, ảnh hưởng của nhiệt độ đến biến thiên entanpi tự do của phản ứng hố học được biểu thị bởi phương trình Gibbs – Helmholtz 2TdT T Gd o T o T ∆Η −=       ∆ Thay PoT KRTG ln.−=∆ vào đĩ ta được: 2 ln RTdT Kd oTP ∆Η = (4.27) Phương trình (4.27 là phương trình đẳng áp của phản ứng hố học hay phương trình đẳng áp Van Hoff ocP O CP PRTKKP RTKK ln.ln.lnln υυ υ ∆−∆+=→      = ∆ Lấy đạo hàm đối với T, ta được: 2 ln RT U dT Kd oTC ∆ = ( 4.28) Phương trình (4.28) là phương trình đẳng tích của phản ứng hĩa học hay phương trình đẳng tích Van Hoff * Cân bằng diễn ra trong pha lỏng: Bằng phương pháp tương tự như ở trên ta tìm được: 2 2 ln ln RTdT Kd RT H dT Kd o TC o Tx ∆Η = ∆ = 1.3.3.2. Ảnh hưởng của áp suất. ðịnh luật LeChalelier: “ Sự tăng áp suất của một hỗn hợp cân bằng ( ở T = const ) làm chuyển dịch cân bằng theo chiều làm giảm số mol các khí “. Khơng chịu ảnh hưởng của áp suất. Ta cĩ: υ∆       = p P KPTK oPx ),( PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 13 Phương trình trên cho thấy: + ðối với các phản ứng diễn ra với sự giảm số mol khí ( )0<∆υ thì khi P tăng, Kx tăng, nghĩa là cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận ( chều làm giảm số mol khí hay làm giảm áp suất). + ðối với các phản ứng diễn ra với sự tăng số mol khí ( )0>∆υ thì khi P tăng, Kx giảm, nghĩa là cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch ( chiều làm giảm áp suất). PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 14 Chương 2. THỐNG KÊ KIẾN THỨC NHIỆT ðỘNG HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH HỐ HỌC TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 2.1. Các nội dung về nhiệt hĩa học: Chương trình cơ bản và chương trình nâng cao khơng cĩ bài riêng để nĩi về vấn đề này. Cịn chương trình lớp chuyên thì cĩ riêng một bài về vấn đề nhiệt hĩa học. ðĩ là bài “Nhiệt phản ứng và nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học ”. Bài này gồm cĩ những vấn đề sau: - Những khái niệm mở đầu: + Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hĩa học + Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt. - Các phép tính về nhiệt hĩa học: + Năng lượng liên kết và nhiệt phản ứng + Nhiệt tạo thành, nhiệt phân hủy. + ðịnh luật Hes + Cách tính nhiệt phản ứng + Nhiệt hịa tan - Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học + Nội năng U + Hàm trạng thái H - Nguyên lí thứ hai của nhiệt động học + Quá trình tự diễn biến + Entropi + Nguyên lí thứ hai của nhiệt động học - Năng lượng tự do Gip 2.2. Cân bằng hố học: Cả 3 chương trình: cơ bản, nâng cao và phân ban đều cĩ bài nĩi về cân bằng hĩa học nhưng mỗi chương trình cĩ mức độ thể hiện khác nhau. Chương trình cơ bản thì giới thiệu về cân bằng hĩa học để học sinh cĩ thể áp dụng giải những bài tập đơn giản, chương trình nâng cao thì giúp học sinh giải được những bài tốn khĩ hơn, tư PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 15 duy hơn so với chương trình cơ bản. Cịn chương trình lớp chuyên thì nội dung càng sâu giúp học sinh hiểu nhiều vấn đề, giới thiệu cho học sinh nhiều cơng thức tính để giải những bài tập khĩ, nhằm phát huy khả năng tư duy của học sinh. Sau đây là bảng so sánh 3 chương trình : cơ bản, nâng cao và lớp chuyên về nội dung “ cân bằng hĩa học ”. Chương trình cơ bản Chương trình nâng cao Chương trình lớp chuyên 1.Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hĩa học 1. Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hĩa học a. Phản ứng một chiều: b. Phảnứng thuận nghịch c. Cân bằng hĩa học 1. Phản ứng bất thuận nghịch và thuận nghịch 2. Sự chuyển dịch cân bằng hĩa học 2. Hằng số cân bằng: a.Cân bằng trong hệ đồng thể b.Cân bằng trong hệ dị thể 2. Cân bằng hĩa học 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học: a.Ảnh hưởng của nồng độ b.Ảnh hưởng của áp suất c.Ảnh hưởng của nhiệt độ d. Vai trị của xúc tác 3. Sự chuyển dịch cân bằng hĩa học: a. Thí nghiệm: b. ðịnh nghĩa 3. Sự chuyển dịch cân bằng. Nguyên lí Lơ Satơliê a. Ảnh hưởng của sự biến đổi nồng độ: b. Ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất: c. Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ: d. Nguyên lí Lơ Satơliê về chuyển dịch cân bằng PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 16 e. Ảnh hưởng của chất xúc tác tới cân bằng hĩa học 4. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học 4.Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học a.Ảnh hưởng của nồng độ b. Ảnh hưởng của áp suất c. Ảnh hưởng của nhiệt độ d Vai trị của chất xúc tác 5. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học 2.3. Cân bằng trong dung dịch điện li: Chương trình cơ bản Chương trình nâng cao Chương trình lớp chuyên I. Các định nghĩa về axit – bazơ: - ðịnh nghĩa theo thuyết điện li của Areniut - ðịnh nghĩa theo thuyết điện li của Areniut - ðịnh nghĩa theo thuyết proton của Bronstet - ðịnh nghĩa theo thuyết điện li của Areniut - ðịnh nghĩa theo thuyết proton của Bronstet - ðịnh nghĩa theo thuyết electron của Liuyt Khơng cĩ nĩi đến trong bài học II. Hằng số phân li axit và bazơ: III. Cách tính pH của các dung dịch axit, bazơ: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 17 Khơng cĩ dạy trong bài học 1. Axit mạnh, bazơ mạnh 2. Axit yếu, bazơ yếu 3. Dung dịch đệm IV. Muối: 1. ðịnh nghĩa: 2.Sự điện li của muối trong nước: IV. Muối: 1. ðịnh nghĩa: 2. Tên gọi: 3. Tính chất của các muối: a. Tính tan: b. Tính chất hĩa học: 4. Các phương pháp điều chế muối: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 18 Chương 3. MỘT SỐ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM BAN ðẦU 3.1 Một số kết quả thực nghiệm ban đầu: 3.1.1. Mục tiêu và nhiệm vụ của việc khảo sát: ðánh giá khả năng nắm vững kiến thức và vận dụng vào việc giải bài tập nội dung “ nhiệt động học” của học sinh các lớp 10 trường THPT TP Cao Lãnh So sánh kết quả khảo sát giữa các lớp, từ đĩ đánh giá sơ bộ việc dạy và học nội dung “ nhiệt động học” của giáo viên và học sinh. Xử lí và phân tích kết quả để rút ra nhận xét. 3.1.2. Kế hoạch khảo sát: Xây dựng mẫu phiếu điều tra tham khảo ý kiến của giáo viên về việc giảng dạy các bài, mục cĩ nội dung liên quan đến “ nhiệt động học”. Xây dựng mẫu đề trắc nghiệm 15 phút để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh các lớp 10 về nội dung “ nhiệt động học”. 3.1.3. Kết quả khảo sát: Khảo sát học sinh: Thơng qua bài kiểm tra 15 phút của học sinh các lớp 10 ở trường THPT TP Cao Lãnh ( lớp 10H, lớp 10SV, lớp 10A3, lớp 10Cba1), ta được kết quả ban đầu như sau: Bảng 3.1. ðiểm và số lượng họcsinh của lớp 10H ( tổng số học sinh n = 37) Bảng 3.2. ðiểm và số lượng họcsinh của lớp 10SV( tổng số học sinh n = 24) ðiểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Số lượng 0 0 0 0 2 5 7 5 3 1 1 ðiểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Số lượng 0 0 0 0 1 7 11 8 5 3 2 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 19 Bảng 3.3. ðiểm và số lượng họcsinh của lớp 10A3 tổng số học sinh n = 50) ðiểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Số lượng 0 0 0 5 8 11 13 9 4 0 0 Bảng 3.4. ðiểm và số lượng họcsinh của lớp 10Cba1( tổng số học sinh n = 48) ðiểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Số lượng 0 0 2 5 11 10 14 5 1 0 0 Bảng 3.5. Phân phối tần suất ( fi(%) = số lượng / n ) Tần suất fi(%) ðiểm 10H 10SV 10A3 10Cba1 0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 2 0.00% 0.00% 0.00% 10.42% 3 0.00% 0.00% 10.00% 14.58% 4 2.70% 8.33% 16.00% 18.75% 5 18.92% 20.83% 22.00% 20.83% 6 29.73% 29.17% 26.00% 22.92% 7 21.62% 20.83% 18.00% 10.42% 8 13.51% 12.50% 8.00% 2.08% 9 8.11% 4.17% 0.00% 0.00% 10 5.41% 4.17% 0.00% 0.00% Tổng 100% 100% 100% 100% PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 20 3.1.4. ðồ thị: Dựa vào số liệu đã trình bày ở trên, ta cĩ biểu đồ và đồ thị biểu diễn như sau: 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 35.00% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10H 10SV 10A3 10Cba1 Hình 3.1. Biểu đồ cột biểu thị tần suất fi(%) 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 35.00% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10H 10SV 10A3 10Cba1 Hình 3.2. ðồ thị biểu thị tần suất fi(%) PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 21 Dựa vào bảng 3.5 ta tính được tần suất luỹ tích như sau: Bảng 3.6. Biểu diễn tần suất luỹ tích Tần suất luỹ tích ðiểm 10H 10SV 10A3 10Cba1 0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 2 0.00% 0.00% 0.00% 4.17% 3 0.00% 0.00% 10.00% 14.59% 4 2.70% 8.33% 26.00% 37.51% 5 21.62% 29.16% 48.00% 58.34% 6 51.35% 58.33% 74.00% 87.50% 7 72.97% 79.16% 92.00% 97.92% 8 86.48% 91.66% 100.00% 100.00% 9 94.59% 95.83% 100.00% 100.00% 10 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% Tổng 100% 100% 100% 100% PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 22 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10H 10SV 10A3 10Cba1 Hình 3.3. Biểu đồ cột biểu thị tần suất luỹ tích 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10H 10SV 10A3 10Cba1 Hình 3.4. ðồ thị phân phối tần suất luỹ tích 3.1.5. Nhận xét: Thơng qua các số liệu và đồ thị trên ta nhận thấy: nhìn chung mức độ nắm vững kiến thức về nội dung “ nhiệt động học” của học sinh khối 10 khơng đồng đều nhau. Chẳng hạn, số học sinh cĩ điểm từ trung bình trở xuống ( điểm 5≤ ) đối với 2 lớp PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 23 chuyên : lớp 10H ( chuyên hố ) chiếm khoảng 21.62% và lớp 10SV ( chuyên sinh ) chiếm khoảng 29.16% , đối với lớp nâng cao 10A3 thì cĩ tỉ lệ 48.005, cịn đối với với lớp cơ bản 10Cba1 thì tỉ lệ cịn cao hơn nữa là 58.34%. Thơng qua số liệu thống kê như trên ta nhận thấy: Tỉ lệ học sinh cĩ điểm từ trung bình trở xuống ở các lớp chuyên chiếm tỉ lệ thấp nhất, cịn ở lớp cơ bản thì chiếm tỉ lệ cao nhất. Những số liệu này phản ánh mức độ nắm vững kiến thức ở các phân ban cĩ sự khác nhau rõ rệt. Ở các lớp chuyên thì khả năng chiếm lĩnh tri thức mới của các em khá cao. Cịn ở các lớp cơ bản thì mức độ nắm vững kiến thức của các em cịn hạn chế. Do đĩ, giáo viên cần cĩ phương pháp giảng dạy thích hợp để phát huy khả năng vốn cĩ của học sinh lớp chuyên và giúp các em học sinh lớp cơ bản cĩ thể chiếm lĩnh kiến thức một cách hiệu quả hơn. 3.2. Một số bài soạn minh hoạ: 3.2.1. Bài 38: Cân bằng hố học. A. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Hiểu được các khái niệm : + Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch. + Cân bằng hĩa học + Sự chuyển dịch cân bằng, các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học và nguyên lí chuyển dịch cân bằng. 2. Kĩ năng: Biết vận dụng các yếu tố trên để giải thích các quá trình hĩa học trong tự nhiên và trong sản xuất. 3. Phương pháp: -Phương pháp nêu vấn đề - Phương pháp tổ chức học theo nhĩm B. Chuẩn bị: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 24 - Hĩa chất : dung dịch HCl 1,0 M, kẽm viên, một bình khí NO2 , phích nước đá nhỏ, dung dịch K2Cr2O4 0,2 M, dung dịch K2Cr2O7 0,1M, dung dịch NaOH 1,0M, H2O2 thị trường. - Bộ dụng cụ: cốc 500 ml, hai ống nghiệm chứa khí NO2 giống nhau - Chuẩn bị các phiếu học tập và chuẩn bị nội dung, bài giải của các phiếu học tập . C. Hoạt động dạy học: T G Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học Sinh Nội dung Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập. - GV cho HS hồn thành nội dung 1 của phiếu học tập. - GV nhận xét đưa đáp án nội dung 1 và kết luận. - HS hịan thành nội dung 1 của phiếu học tập, trình bày kết quả nội dung 1 của phiếu học tập. - HS khác nhận xét. Hoạt động 2: Cân bằng hĩa học. - GV cho HS hồn thành nội dung 2 của phiếu học tập. - GV nhận xét, đưa ra đáp án nội dung 1 và kết luận. - HS hồn thành nội dung 2 của phiếu học tập và trình bày kết quả nội dung của phiếu học tập. “Cân bằng hĩa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch”. Ở trạng thái đĩ phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn diễn ra nhưng với tốc độ bằng nhau. Vì vậy, cân bằng hĩa học là cân bằng động. Hoạt động 3: Sự chuyển dịch cân bằng. - GV tiến hành thí - HS quan sát, so sánh màu giữa hai ống nghiệm và giải Khi hạ nhiệt độ của hệ sẽ làm cho nồng độ của NO2 giảm, nồng độ N2O4 tăng PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 25 nghiệm theo SGK ( hình 7.5 ): + Bước 1: Quan sát màu của 2 ống nghiệm ở nhiệt độ phịng. + Bước 2: Cho một ống nghiệm vào cốc nước đá (trộn thêm NaCl để cĩ nhiệt độ thấp hơn) một thời gian và so sánh màu giữa hai ống nghiệm. + Bước 3: Lấy ống nghiệm trong cốc nước đá để ra khơng khí một thời gian. - GV nhận xét ý kiến HS và rút ra kết luận về sự chuyển dịch cân bằng: thích nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi đĩ. Trong hệ chứa NO2 luơn diễn ra cân bằng: 2NO2(nâuđỏ)
N2O4(khơng màu) lên, do đĩ màu của hỗn hợp bị nhạt đi. ðĩ là sự thay đổi từ trạng thái cân bằng thứ nhất ở nhiệt độ phịng sang trạng thái cân bằng thứ hai ở nhiệt độ thấp hơn. Nếu ta để ra ngồi cốc nước đá, nhiệt độ của hệ trở lại nhiệt độ phịng thì hệ lại trở về trạng thái cân bằng thứ nhất. Kết luận: Sự chuyển dịch cân bằng hĩa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngồi lên cân bằng. Hoạt động 4: Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học - Ảnh hưởng của nồng độ - GV yêu cầu HS đọc SGK và hồn thành nội dung 3 của phiếu học tập - GV nhận xét, đưa ra đáp án nội dung 3 của phiếu học tập và kết luận - HS đọc SGK và hồn thành nội dung 3 của phiếu học tập và kết luận. Kết luận: Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đĩ. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 26 Hoạt động 5: Ảnh hưởng của áp suất - GV tiến hành thí nghiệm theo SGK, yêu cầu HS quan sát màu của hỗn hợp khí trong xi- lanh khi: + Nén pit-tơng. + Kéo dãn pit-tơng. - GV nhận xét và giải thích lại nếu cần. - GV đặt vấn đề: nếu trong cân bằng cĩ tổng hệ số hợp thức các chất khí hai vế của phương trình hĩa học bằng nhau thì áp suất chung của hệ ảnh hưởng như thế nào? - HS quan sát, nhận xét màu của hỗn hợp khí trong xi- lanh. - Trong xi-lanh tồn tại cân bằng: 2NO2(khí màu nâu đỏ)
N2O4 ( khí khơng màu ). - Khi tăng áp suất chung của hệ tốc độ của cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch đều tăng như nhau nên khơng làm chuyển dịch cân bằng của hệ. + Khi tăng áp suất,cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành N2O4, đồng nghĩa với việc làm giảm số mol khí trong hỗn hợp,dẫn đến làm giảm áp suất chung của hệ chống lại sự tăng áp suất do tác dụng bên ngồi. + Khi giảm áp suất,cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành NO2 đồng nghĩa với việc làm tăng số mol khí trong hỗn hợp,dẫn đến làm tăng áp suất chung của hệ chống lại sự giảm áp suất do tác dụng bên ngồi. + Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm áp suất đĩ. Hoạt động 6: Ảnh hưởng của nhiệt độ. - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm phản ứng thu nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt, lấy thí dụ minh họa. - HS nhắc lại khái niệm phản ứng thu nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt, lấy thí dụ minh họa. Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là theo chiều giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ, cân bằng PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 27 - GV nhận xét ý kiến của HS - GV tiến hành thí nghiệm: ngâm bình chứa khí NO2 vào cốc nước đá, yêu cầu HS quan sát sự thay đổi màu sắc và nhận xét, rút ra kết luận. - GV nhận xét ( nếu cần) và rút ra kết luận về ảnh hưởng của nhiệt độ. - HS quan sát sự thay đổi màu sắc và nhận xét, rút ra kết luận. chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, nghĩa là theo chiều giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ. Hoạt động 7: Nguyên lí chuyển dịch cân bằng (nguyên lí Lơ Sa–tơ-li-ê). - GV đặt vấn đề:Dựa trên các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến sự chuyển dịch cân bằng, hãy rút ra kết luận chung của sự chuyển dịch cân bằng ? - GV nhận xét và kết luận. - HS phát biểu nguyên lí chuyển dịch cân bằng. Nếu một trong các yếu tố của cân bằng ( nồng độ, nhiệt độ, áp suất ) bị biến đổi thì cân bằng hĩa học bị chuyển dịch về phía làm giảm tác động đĩ Hoạt động 8: Vai trị của chất xúc tác. - GV yêu cầu HS đọc SGK phần vai trị của chất xúc tác. - HS đọc SGK phần vai trị của chất xúc tác. + Chất xúc tác làm Nếu ta sử dụng chất xúc tác tốc độ phản ứng thuận và nghịch đều tăng như nhau nên chất xúc tác khơng cĩ tác dụng làm chuyển dịch cân bằng, mà chỉ cĩ tác PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 28 tăng tốc độ phản ứng, trong phản ứng thuận nghịch dụng làm cho phản ứng nhanh chĩng đạt đến trạng thái cân bằng. Hoạt động 9: Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học - GV cho các nhĩm HS thảo luận và hồn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - GV nhận xét, đưa ra dáp án và kết luận. - Các nhĩm HS thảo luận và hồn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - HS trình bày kết quả phiếu học tập. ðể thấy ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học, chúng ta lấy một số thí dụ Hoạt động 10: Củng cố bài học. 3.2.2. Bài 2: Axit, bazơ và muối. A. Mục tiêu: 1. Kiến thức: HS biết: định nghĩa axit, bazơ , hiđroxit lưỡng tính, muối theo thuyết A-rê-ni-ut. 2. Kĩ năng: Viết phương trình điện li của một số axit, bazơ , hiđroxit lưỡng tính và muối. 3. Phương pháp dạy học: - Phương pháp thảo thuận nhĩm - Phương pháp trực quan - Phương pháp đàm thoại B. Chuẩn bị: Thí nghệm chứng minh Zn(OH)2 cĩ tính chất lưỡng tính. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 29 C. Hoạt động dạy học: TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: - GV cho HS nhắc lại các khái niệm về axit đã học ở lớp dưới và cho ví dụ. - GV yêu cầu: các axit là những chất điện li. Hãy viết phương trình điện li của các axit đĩ. - GV yêu cầu 2 HS lên bảng viết 3 phương trình điện li của 3 axit. Nhận xét về các ion do axit và bazơ phân li ra. - GV kết luận - HS lên bảng viết phương trình điện li của các axit. - HS nhận xét để rút ra kết luận. - HS đọc định nghĩa axit. I. Axit: 1. ðịnh nghĩa ( theo A-rê- nu-ut): - Axit là chất khi tan trong nước phân li ra ion H+. Ví dụ: HCl → H+ + Cl- CH3COOH
CH3COO- + Hoạt động 2: - GV yêu cầu HS:dựa vào phương trình điện li đã viết, hãy nêu nhận xét về số ion H+ được phân li. - GV nhấn mạnh: Axit mà một phân tử chỉ phân li một nấc ra ion H+ là axit một nấc.Axit mà một phân tử phân li nhiều nấc . - HS xem rồi nêu nhận xét. - HS lên bảng viết ví dụ Vídụ: HCl,HNO3,CH3COOH … Ví dụ: H2SO4, H3PO4, H2S… H2SO4 → H+ + HSO4- HSO4-
H+ + SO42- 2. Axit nhiều nấc: a. Axit nhiều nấc: - Axit mà một phân tử chỉ phân li một nấc . - Axit mà một phân tử phân li nhiều nấc ra ion H+ là axit nhiều nấc. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 30 - GV yêu cầu HS lấy ví dụ về axit một nấc, axit nhiều nấc. Sau đĩ, viết phương trình phân li theo từng nấc của chúng. H3PO4
H+ + H2PO4- H2PO4-
H+ + HPO42- HPO42-
H+ + PO43- Hoạt động 3: - GV cho HS nhắc lại các khái niệm về bazơ đã học ở các lớp dưới và cho ví dụ. - GV yêu cầu HS viết phương trình điện li của bazơ và nêu định nghĩa bazơ - GV yêu cầu 2 HS lên bảng viết 3 phương trình điện li của 3 axit. Nhận xét về các ion do axit và bazơ phân li ra. - GV kết luận: Bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra ion OH- Ví dụ: NaOH→ Na+ + OH- KOH → K+ + OH- - HS lên bảng viết ví dụ, nhận xét, rồi nêu định nghĩa bazơ. Ví dụ: NaOH, KOH… NaOH → Na+ + OH- Vídụ: Ba(OH)2, Ca(OH)2.. Ca(OH)2→Ca(OH)++ OH- Ca(OH)+ → Ca2+ + OH- II. Bazơ: 1. ðịnh nghĩa: Nhận xét: Dung dịch các bazơ đều cĩ mặt anion OH- , chính anion này làm cho dung dịch bazơ cĩ một số tính hất chung. Theo thuyết A-rê-ni-ut, bazơ là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH-. 2. Bazơ nhiều nấc: - Bazơ mà một phân tử chỉ phân li một nấc ra ion OH- là bazơ một nấc. -Bazơ mà một phân tử phân li nhiều nấc ra ion OH- là bazơ nhiều nấc. Các axit, bazơ nhiều nấc phân li lần lượt theo từng nấc. Hoạt động 4: - GV làm thí nghiệm + Cho dung dịch HCl - HS quan sát và nhận xét. III. Hiđroxit lưỡng tính: 1. ðịnh nghĩa: Hiđroxit lưỡng tính là PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 31 vào ống nghiệm đựng Zn(OH)2. + Cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm đựng Zn(OH)2. - GV kết luận: Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính. - GV đặt vấn đề: Tại sao Zn(OH)2 là hiđroxit lưỡng tính ? - GV giải thích: Theo A-rê-ni-ut thì Zn(OH)2 vừa phân li theo kiểu axit, vừa phân li theo kiểu bazơ - HS nhận xét: Cả 2 ống Zn(OH)2 đều tan. Vậy, Zn(OH)2 vừa phản ứng với axit, vừa phản ứng với bazơ. - Phân li kiểu bazơ: Zn(OH)2
Zn2+ + 2OH- - Phân li kiểu axit: Zn(OH)2
+− + HZnO 222 hiđroxit khi tan trong nước vừa cĩ thể phân li như axit, vừa cĩ thể phân li như bazơ. Các hiđroxit lưỡng tính thường gặp là Zn(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2… Chúng đều ít tan trong nước và cĩ lực axit, lực bazơ đều yếu. Hoạt động 5: - GV bổ sung thêm 2 trường hợp phức tạp hơn: −+− −+ + +→ +→ +→ 2 33 33 4424 2)( COHHCO HCONaNaHCO SONHSONH - GV bổ sung: Muối trung hịa và muối axit. - HS tự viết phương trình điện li của 1 số muối đơn giản: NaCl → Na+ + Cl- K2SO4 →2K+ + −24SO - HS rút ra nhận xét: dung dịch các muối đều cĩ cation kim loại (hoặc +4NH ) và anion gốc axit. - HS đọc đĩnh nghĩa muối IV. Muối: Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại ( hoặc + 4NH ) và anion gốc axit. - Muối trung hịa: là muối mà anion gốc axit khơng cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H+ - Muối axit: là muối mà anion gốc axit của muối vẫn cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H+ PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 32 Hoạt động 6: Sự điện li của muối trong nước GV: Yêu cầu HS cho biết muối cĩ những kiểu điện li nào trong nước ? HS tham khảo SGK và trả lời + Hầu hết các muối khi tan trong nước phân li hồn tồn ra cation kim loại (hoặc cation +4NH ) và anion gốc axit ( trừ 1 số muối: HgCl2, Hg(CN)2… là các chất điện li yếu ) + Muối trung hịa - Nếu anion gốc axit cịn hiđro cĩ tính axit thì gốc này phân li yếu ra H+: −+− =+ +→ +→ 2 33 33 SOHHSO HSONaNaHSO - Cĩ 1 số muối trong gốc axit vẫn chứa hiđro, nhưng là muối trung hịa vì hiđro đĩ khơng cĩ tính axit. Hoạt động 7: Củng cố bài GV : Yêu cầu HS phát biểu các định nghĩa axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính theo thuyết A-rê-ni-ut HS nhớ lại kiến thức bài học và trả lời 3.2.3. Bài 50: Cân bằng hố học. A.Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Học sinh hiểu: + Cân bằng hĩa học là gì? + Hằng số cân bằng là gì? Ý nghĩa của hằng số cân bằng . + Thế nào là sự chuyển dịch cân bằng và những yếu tố nồng độ, nhiệt độ, áp suất ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng hĩa học như thế nào? - Học sinh vận dụng: + Vận dụng thành thạo nguyên lí chuyển dịch cân bằng cho một cân bằng hĩa học. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 33 2. Kĩ năng: Sử dụng biểu thức hằng số cân bằng để tính tốn. 3. Phương pháp dạy học: - Phương pháp trực quan - Phương pháp thảo luận hợp tác nhĩm nhỏ - Phương pháp đàm thoại kết hợp với thuyết trình B. Chuẩn bị: - Hĩa chất : dung dịch HCl 1,0 M, kẽm viên, một bình khí NO2 , phích nước đá nhỏ, dung dịch K2Cr2O4 0,2 M, dung dịch K2Cr2O7 0,1M, dung dịch NaOH 1,0M, H2O2 thị trường. - Bộ dụng cụ: cốc 500 ml, hai ống nghiệm chứa khí NO2 giống - Chuẩn bị các phiếu học tập và chuẩn bị nội dung, bài giải của các phiếu học tập . D. Hoạt động dạy học: TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập. - GV cho HS hịan thành nội dung 1 của phiếu học tập. - HS hồn thành nội dung 1 của phiếu học tập và trình bày kết quả. - HS khác nhận xét. Hoạt động 2: Phản ứng một chiều – Phản ứng thuận nghịch. - GV kết luận về phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch. - HS nhắc lại - Phản ứng một chiều là phản ứng trong một điều kiện nhất định chỉ cĩ một hướng các chất tham gia phản ứng tác dụng với nhau để tạo thành sản phẩm. - Phản ứng thuận nghịch là PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 34 phản ứng trong một điều kiện nhất định các chất tham gia phản ứng tác dụng với nhau để tạo thành sản phẩm và ngược lại. Hoạt động 3:Cân bằng hĩa học. - GV cho HS hồn thành nội dung 2 của phiếu học tập. - GV nhận xét, đưa ra đáp án nội dung 2 và kết luận. - HS hồn thành nội dung 2 của phiếu học tập. - HS trình bày kết quả nội dung của phiếu học tập. - Kết luận về cân bằng hĩa học. Ở trạng thái( cân bằng ) phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn diễn ra nhưng với tốc độ bằng nhau. Vì vậy, cân bằng hĩa học là cân bằng động. Hoạt động 4: Hằng số cân bằng trong hệ đồng thể. - GV giải thích cho HS khái niệm hệ đồng thể và hệ dị thể. - GV yêu cầu HS đọc các số liệu thực nghiệm khi nghiên cứu cân bằng : N2O4
2NO2 trong bảng 7.2 và phần giới thiệu về hằng số cân bằng ảtong SGK. Nhận xét về tỉ số: - HS đọc và nhận xét về tỉ số giữa nồng độ của NO2 và N2O4 với số mũ theo hệ số tỉ lượng của phản ứng. Hằng số cân bằng của phản ứng: a A + b B
c C + d D [ ] [ ] [ ] [ ]ba dc c BA DCK . . = Trong đĩ: [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol/l của các chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng; a, b, c, d là hệ số tỉ lượng của các chất trong PTHH. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 35 [ ] [ ]42 2 2 ON NO trong các thí nghiệm với nồng độ ban đầu khác nhau. Hoạt động 5: Hằng số cân bằng trong hệ dị thể. - GV yêu cầu HS đọc SGK phần cân bằng giữa hệ dị thể, nhận xét sự khác nhau giữa hệ đồng thể và hệ dị thể. - HS đọc và nhận xét cân bằng trong hệ dị thể. Trong biểu thức hằng số cân bằng nồng độ của các chất rắn được coi là hằng số nên khơng cĩ mặt trong biểu thức, các giá trị của hằng số cân bằng. Thí dụ với cân bằng: C + CO2
2CO [ ] [ ]2 2 CO COKc = Hoạt động :Sự chuyển dịch cân bằng. - GV tiến hành thí nghiệm theo SGK (hinh 7.5), yêu cầu HS quan sát và rút ra nhận xét. - GV nhận xétý kiến HS và rút ra kết luận về sự chuyển dịch cân bằng. - HS quan sát, so sánh màu giữa hai ống nghiệm và giải thích sự nguyên nhân dẫn đến hiện tượng đĩ. + Bước 1: quan sát màu của 2 ống nghiệm ở nhiệt độ phịng. + Bước 2: cho một ống nghiệm vào cốc nước đá( trộn thêm NaCl để cĩ nhiệt độ thấp hơn) một thời Trong hệ chứa NO2 luơn diễn ra cân bằng: 2NO2(nâu đỏ)
N2O4 ( khơng màu) Khi hạ nhiệt độ của hệ làm cho nồng độ của NO2 giảm, nồng độ N2O4 tăng lên. Do đĩ, màu của hỗn hợp bị nhạt đi. ðĩ là sự thay đổi từ trạng thái cân bằng thứ nhất ở nhiệt độ phịng sang trạng thái cân bằng thứ hai ở nhiệt độ thấp hơn. Nếu ta để ra ngồi cốc PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 36 gian và so sánh màu giữa 2 ống nghiệm. + Bước 3: lấy ống nghiệm trong cốc nước đá để ra khơng khí một thời gian. nước đá, nhiệt độ của hệ trở lại nhiệt độ phịng thì hệ lại trở về trạng thái cân bằng thứ nhất. Hoạt động 7: Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hĩa học: ảnh hưởng của nồng độ. - GV yêu cầu HS đọc SGK và hồn thành nội dung 3 của phiếu học tập. - GV nhận xét đưa đáp án nội dung 3 của phiếu học tập và kết luận. - HS đọc SGK và hồn thành nội dung 3 của phiếu học tập. - HS đưa ra kết luận Khi cân bằng cĩ mặt chất rắn thì việc thêm hay bớt chất rắn khơng làm cân bằng chuyển dịch. Hoạt động 8: Ảnh hưởng của áp suất. - GV tiến hành thí nghiệm theo SGK yêu cầu HS quan sát màu của hỗn hợp khí trong xi lanh khi: + Nén pit-tơng. + Kéo dãn pit-tơng GV nhận xét và giải - HS quan sát, nhận xét màu của hỗn hợp khí trong xilanh - HS rút ra kết luận. -Trong trường hợp này, khi tăng áp suất Trong xilanh tồn tại cân bằng: 2NO2
N2O4 (khí màu nâu đỏ)
(khí khơng màu) + Khi tăng áp suất (nén tit- tơng) cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành N2O4 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 37 thích lại nếu cần. - GV đặt vấn đề: nếu trong cân bằng cĩ tổng hệ số hợp thức của các chất khí ở hai vế của PTHH bằng nhau thì áp suất chung của hệ ảnh hưởng như thế nào ? - Thí dụ: xét phản ứng cĩ sự tham gia của chất khí với hệ số tỉ lượng như nhau: H2(k) + I2(k)
2 HI(k) chung của hệ, tốc độ của cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch đều tăng như nhau nên khơng làm chuyển dịch cân bằng của hệ. đồng nghĩa với việc làm giảm số mol khí trong hỗn hợp +Khi giảm áp suất (kéo dãn pit-tơng) cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành NO2 đồng nghĩa với việc làm tăng số mol khí trong hỗn hợp. Vì theo phản ứng cứ 1 phân tử N2O4 tạo thành 2 phân tử NO2 dẫn đến làm tăng áp suất chung của hệ, chống lại sự giảm áp suất do tác dụng bên ngồi. Hoạt động 9: Ảnh hưởng của nhiệt độ. - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm phản ứng thu nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt , lấy thí dụ minh họa. - GV nhận xét ý kiến của HS và thơng báo cho HS phản ứng: N2O4
2NO2 ∆Η =58 Là phản ứng thu nhiệt. - GV yêu cầu HS tiến hànhthí nghiệm:ngâm - HS nhắc lại khái niệm phản ứng thu nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt, lấy thí dụ minh họa. - HS tiến hành thí nghiệm, quan sát sự thay đổi màu sắc và - Khi giảm nhiệt độ cân bằng đã chuyển dịch về phía tỏa nhiệt. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 38 bình chứa khí NO2 vào cốc nước đá, quan sát sự thay đổi màu sắc và nhận xét, rút ra kết luận. nhận xét, rút ra kết luận. - Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch về phía thu nhiệt. Hoạt động 10: Nguyên lí chuyển dịchcânbằng( nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê). - GV: Dựa trên các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến sự chuyển dịch cân bằng, hãy rút ra kết luận chung của sự chuyển dịch cân bằng. - GV nhận xét và kết luận. - HS phát biểu nguyên lí chuyển dịch cân bằng. Nếu một trong các yếu tố của cân bằng ( nồng độ, nhiệt độ, áp suất ) bị biến đổi thì cân bằng hĩa học bị chuyển dịch về phía làm giảm tác động đĩ Hoạt động 11: Vai trị của chất xúc tác. - GV yêu cầu HS đọc SGK - HS đọc SGK Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng, trong phản ứng thuận nghịch nếu ta sử dụng chất xúc tác tốc độ phản ứng thuận và nghịch đều tăng như nhau nên chất xúc tác khơng cĩ tác dụng làm chuyển dịch cân bằng, mà chỉ cĩ tác dụng làm cho phản ứng nhanh chĩng đạt PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 39 đến trạng thái cân bằng. Hoạt động 12: Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học. - GV cho các nhĩm HS thảo luận và hồn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - GV nhận xét, đưa ra đáp án và kết luận. - Các nhĩm HS thảo luận và hồn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - HS trình bày kết quả phiếu học tập. ðể thấy ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hĩa học trong sản xuất hĩa học, chúng ta lấy một số thí dụ Hoạt động 13: Củng cố. - GV cho HS hồn thành nội dung 5 của phiếu học tập. - GV nhận xét và đưa ra kết quả. - HS hồn thành nội dung 5 của phiếu học tập. 3.2.4. Bài 3: Axit, bazơ và muối. A. Mục tiêu: 1. Kiến thức: HS biết: + Khái niệm axit, bazơ theo thuyết A-re-ni-ut và thuyết Bron-stêt. + Ý nghĩa của hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ. + Muối là gì và sự điện li của muối. 2. Kĩ năng: + Vận dụng thuyết axit- bazơ của A-re-ni-ut và Bron-stêt để phân biệt được axit, bazơ. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 40 + Biết viết phương trình phân li của các axit , bazơ và muối. + Dựa vào hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ để tính nồng độ ion OH- trong dung dịch. 3. Phương pháp dạy học: - Phương pháp thảo thuận nhĩm - Phương pháp trực quan - Phương pháp đàm thoại B. Chuẩn bị: - Dụng cụ: Ống nghiệm - Hĩa chất: các dung dịch NaOH, HCl , NH3 ; muối kẽm ( ZnCl2 hoặc ZnSO4 ); quỳ tím. C. Hoạt động dạy học: TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: - GV: Các em đã được biết khái niệm axit-bazơ ở các lớp dưới. Các em nhắc lại các khái niệm đĩ và lấy thí dụ minh họa. - GV: Các axit, bazơ là những chất điện li. Hãy viết phương trình phân li của các axit, bazơ đĩ. - GV :Yêu cầu 2 HS lên bảng, mỗi em viết phương tình HS tham khảo SGK và trả lời câu hỏi. Thí dụ: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4.. Thí dụ: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Fe(OH)3,… I. Axit và bazơ theo thuyết A-re-ni-ut: 1. ðịnh nghĩa: Axit là hợp chất mà phân tử cĩ một hay nhiều nguyên tử hiđro kết hợp với gốc axit. Bazơ là hợp chất mà phân tử gồm nguyên tử kim loại kết hợp với một hay nhiều nhĩm hiđroxit. Kết luận: Theo thuyết điện li A-re-ni-ut, axit là chất khi tan trong nước phân li ra ion H+, bazơ là chất khi tan trong nước PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 41 phân li của 3 axit hoặc 3 bazơ. Nhận xét về các ion do axit và bazơ phân li ra. phân li ra ion OH- Hoạt động 2: GV: Dựa vào phương trình phân li đã viết trên bảng, yêu cầu HS nhận xét về số ion H+ được phân li ra từ mỗi phân tử axit và lấy một số thí dụ về axit một nấc và axit nhiều nấc. - GV lưu ý: ðối với axit mạnh nhiều nấc và bazơ mạnh nhiều nấc thì chỉ cĩ nấc thứ nhất phân li hịan tồn. Thí dụ: Axit H3PO4 là axit 3 nấc, phân li theo 3 nấc: −+− −+− −+ +⇔ +⇔ +⇔ 3 44 2 442 4243 POHHPO HPOHPOH POHHPOH ðối với Mg(OH)2 thì: −++ + +⇔ +⇔ OHMgOHMg OHOHMgOHMg 2 2 )( )()( 2. Axit nhiều nấc, bazơ nhiều nấc: a.Axit nhiều nấc: - Axit một nấc: HCl, CH3COOH, HNO3… - Axit nhiều nấc: H2S, H2CO3, H2SO3… Các axit nhiều nấc phân li lần lượt theo từng nấc. Những axit khi tan trong nước mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion H+ là các axit nhiều nấc. b. Bazơ nhiều nấc: Phân tử NaOH khi tan trong nước chỉ phân li một nấc ra ion OH-, NaOH là bazơ một nấc. Phân tử Mg(OH)2 phân li hai nấc ra ion OH-, Mg(OH)2 là bazơ hai nấc. Những bazơ khi tan trong nước mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion OH- là các PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 42 bazơ nhiều nấc. Hoạt động 3: GV làm thí nghiệm: Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch xút vào dung dịch muối kẽm cho đến khi kết tủa khơng xuất hiện thêm nữa. Chia kết tủa đĩ thành 2 phần ở 2 ống nghiệm . Quan sát thấy kết tủa ở cả 2 ống đều tan ra. - GV:Zn(OH)2 vừa phản ứng với axit, vừa phản ứng với bazơ đĩ là hiđroxit lưỡng tính. HS quan sát và nhận xét. - Phân li theo kiểu bazơ: Zn(OH)2
Zn2+ + 2OH- - Phân li theo kiểu axit: Zn(OH)2
2H+ + −22ZnO - Ống thứ nhất cho thêm vài giọt axit. - Ống thứ 2 tiếp tục nhỏ kiềm vào. 3. Hidrơxit lưỡng tính: Theo A-re-ni-ut : Zn(OH)2 vừa phân li theo kiểu axit , vừa phân li theo kiểu bazơ. - Cĩ thể viết dạng axit của Zn(OH)2 là H2ZnO2. - Một số hiđroxit lưỡng tính thường gặp là Al(OH)3, Cr(OH)3,…đều ít tan trong nước. Tính axit và tính bazơ của chúng đều yếu. Kết luận:Hidrơxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa cĩ thể phân li như axit, vừa cĩ thể phân li như bazơ Hoạt động 4:(trọng tâm) - GV đưa ra tình huống: Cho HS quan sát dung dịch amoniac.Nhúng một mẫu giấy quỳ tím vào dung dịch amoniac. Dựa vào sự đổi màu của giấy II. Khái niệm về axit và bazơ theo thuyết Bron- stêt: 1. ðịnh nghĩa: Theo thuyết A-re-ni-ut, amoniac khơng thể là bazơ được vì phân tử khơng chứa nhĩm hiđroxit nên khi tan trong nước khơng thể phân li ra ion OH- PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 43 quỳ , HS kết luận dung dịch amoniac cĩ tính bazơ. - GV viết CTPT amoniac lên bảng: - GV: Yêu cầu HS nhận xét: theo Bron- stêt, vai trị của nước trong 2 trường hợp trên là gì ? - GV: Như vậy H2O là chất lưỡng tính - GV ra bài tập: Dựa vào thuyết axit – bazơ của Bron-stêt, hãy chứng minh ion − 3HCO là chất lưỡng tính.ư- GV tổng kết - GV yêu cầu HS nêu tĩm tắt những ưu điểm của thuyết Bron-stêt HS : (1): H2O nhường proton cho NH3 nên là axit (2): H2O nhận proton từ CH3COOH nên là bazơ. - HS: OHHCO 23 + −
H3O++ −2 3CO Trong phản ứng này, − 3HCO nhường proton nên là axit OHHCO 23 + −
H2CO3+O H- Trong phản ứng này, − 3HCO nhận proton nên là bazơ. Vậy, −3HCO là chất lưỡng tính. - HS suy nghĩ và trả lời. Axit là chất nhường proton (H+). Bazơ là chất nhận proton. được, nhưng thực tế dung dịch amoniac cĩ tính chất của dung dịch bazơ. ðiều này được giải thích dựa vào thuyết axit-bazơ của Bron-stêt. Theo thuyết Bron-stêt, khi tan vào nước phân tử NH3 tương tác với phân tử nước sinh ra ion OH-: NH3 + H2O
−+ + OHNH 4 (1) Dung dịch amoniac cĩ ion OH- nên cĩ tính bazơ. NH3 nhận proton từ nước nên NH3 là bazơ. Tương tự như vậy, khi hịa tan CH3COOH vào nước: CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO-(2) CH3COOH nhường proton cho nước nên CH3COOH là axit. Vậy: theo Bron-stêt, bazơ là chất nhận proton; axit là chất nhường proton. Theo Bron-stêt: - Axit là chất nhường PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 44 - Axit và bazơ cĩ thể là phân tử hoặc ion. proton , bazơ là chất nhận proton. - Chất lưỡng tính là chất vừa cĩ khả năng nhận proton và vừa cĩ khả năng nhường proton. 2. Ưu điểm của thuyết Bron-stêt: - Thuyết A-re-ni-ut chỉ đúng trong trường hợp dung mơi là nước. - Thuyết axit – bazơ của Bron-stêt tổng quát hơn. Hoạt động 5: - GV: Yêu cầu HS viết phương trình phân li và viết biểu thức hằng số phân li của axit yếu CH3COOH. HS tham khảo SGK và lên bảng viết phương trình. III. Hằng số phân li axit và bazơ: 1. Hằng số phân li axit: Sự điện li của axit yếu trong nước là quá trình thuận nghịch , ở trạng thái cân bằng cĩ thể áp dụng biểu thức hằng số cân bằng cho nĩ. CH3COOH
H+ + CH3COO- (1) [ ][ ] [ ]COOHCH COOCHH K a 3 3. −+ = Trong đĩ: [H+], [CH3COO-] và [CH3COOH] là nồng độ PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 45 -GV: Bằng cách tương tự hãy viết hằng số phân li bazơ của cân bằng Ví dụ: NH3 và CH3COO- ở trong nước đều là các bazơ yếu: NH3 + H2O
−+ + OHNH 4 [ ][ ] [ ]3 4 . NH OHNH Kb −+ = CH3COO- + H2O
CH3COOH + OH- [ ][ ] [ ]− − = COOCH OHCOOHCH K a .3 Kb là hằng số phân li bazơ. Kết luận: - Ka là hằng số phân li axit. Gía trị Ka chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ. - Giá trị Ka của axit càng nhỏ, lực axit của nĩ càng yếu. mol của H+, CH3COO- và CH3COOH lúc cân bằng. Cân bằng trong dung dịch CH3COOH cĩ thể viết: CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO-(2) H2O trong cân bằng (2) là dung mơi, trong dung dịch lỗng nồng độ của H2O được coi là hằng số nên khơng cĩ mặt trong biểu thức tính K. Phương trình (1) được viết theo thuyết A-re-ni-ut, phương trình (2) được viết theo thuyết Bron-stêt 2. Hằng số phân li bazơ: Kết luận: - Ka, Kb là hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ. - K càng nhỏ lực axit càng yếu, Kb càng nhỏ lực bazơ càng yếu. Hoạt động 6: -GV: Nghiên cứu SGK, hãy cho biết muối là gì ? Kể tên HS tham khảo SGK và trả lời. IV. Muối: 1. ðịnh nghĩa: Muối là hợp chất, khi tan trong nước phân li ra PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 46 một số muối thường gặp ? Cho biết tính chất chủ yếu của muối. - GV: Tính chất chủ yếu của muối là tính tính tan và tính điện li. - GV:Yêu cầu HS viết phương trình điện li của một số muối trung hịa, muối axit, muối phức tạp. Vídụ: NaCl, (NH4)2SO4, Na2CO3 Vídụ: NaHCO3, NaH2PO4, NaHSO4 Vídụ:NaCl.KCl; KCl.MgCl2.6H2O.. HS viết phương trình điện li của 1 số muối trung hịa, muối axit, muối phức tạp. cation kim loại ( hoặc cation +4NH ) và anion gốc axit. Muối thường gặp: + Muối trung hịa: là muối mà anion gốc axit khơng cịn hiđro cĩ khả năng phân li ra ion H+. + Muối axit: là muối mà anion gốc axit vẫn cịn hidro cĩ khả năng phân li ra ion H+ + Muối phức tạp ( muối kép, muối phức). 2.Sự điện li của muối trong nước: Hầu hết các muối ( kể cả muối kép) khi tan trong nước phân li hồn tồn ra cation kim loại( hoặc cation +4NH ) và anion gốc axit ( trừ một số muối như HgCl2, Hg(CN)2…là các chất điện li yếu. Hoạt động 7: Củng cố GV chọn một số bài tập hoặc 1 số ý PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 47 trong bài tập SGK để củng cố bài học. 3.3 Một số bài tập củng cố, hồn thiện kiến thức: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 48 PHẦN III. KẾT LUẬN 1. Kết luận: Trên đây là tồn bộ nội dung đề tài: Giảng dạy một số nội dung nhiệt động học trong chương trình hĩa học trung học phổ thơng đã được hồn thành, so với mục tiêu ban đầu đề ra thì đề tài đã thực hiện được: 1. Trình bày được cơ sở lí luận của đề tài 2. Xác định được một số nội dung cơ bản của nhiệt động học ở ba chương trình: cơ bản, nâng cao và lớp chuyên. 3. Bước đầu khảo sát thực tế giáo viên và học sinh thơng qua phiếu phỏng vấn, dự giờ và dạy thử một số tiết trong thời gian thực tập để qua đĩ đánh giá kết quả đạt được của đề tài. 2. Ý kiến, đề xuất: Thơng qua nội dung đề tài và bước đầu khảo sát thực tế em cĩ một số ý kiến, đề xuất nhỏ như sau: - Khi giảng dạy nội dung nhiệt động học, giáo viên cần nghiên cứu, tìm hiều kĩ để tìm ra phương pháp giảng dạy thích hợp nhất nhằm giúp học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức mới. - Dành thời gian cho việc củng cố kiến thức thơng qua bài tập trắc nghiệm khách quan kết hợp tự luận. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nguyễn Duy Ái, ðào Hữu Vinh, Tài liệu giáo khĩa chuyên hĩa học 10, Tập 1, 2, Nxb Giáo dục 2. Trần Thị ðà, ðặng Trần Phách (2007). Cơ sở lí thuyết các phản ứng hĩa học, Nxb Giáo dục. 3. Trần Thành Huế (2008), Tư liệu hĩa học 10, Nxb Giáo dục 4. ðặng Thị Oanh ( Chủ biên), ðặng Xuân Thư, Trần Trung Ninh, Nguyễn Thị Như Quỳnh, Nguyễn Phú Tuấn ( 2006), Thiết kế bài soạn hĩa học 10 nâng cao, các phương án dạy học, Nxb Giáo dục. 5. Lê Xuân Trọng ( Tổng chủ biên kiêm chủ biên ), Từ Ngọc Ánh, Lê Mậu Quyền, Phan Quang Thái ( 2006 ), Sách giáo khoa hĩa học 10 nâng cao, Nxb Giáo dục. 6. Lê Xuân Trọng ( Tổng chủ biên kiêm chủ biên ),Trần Quốc ðắc, Phạm Tuấn Hùng, ðồn Việt Nga ( 2006 ), Sách giáo viên hĩa học 10 nâng cao, Nxb Giáo dục 7. Lê Xuân Trọng ( Tổng chủ biên), Nguyễn Hữu ðĩnh (chủ biên ), Lê Mậu Quyền (2007), Sách giáo khoa hĩa học 11 nâng cao, Nxb Giáo dục 8. Nguyễn Xuân Trường ( Tổng chủ biên kiêm chủ biên ),Nguyễn ðức Chuy , Lê Mậu Quyền, Lê Xuân Trọng, Sách giáo khoa hĩa học 10, Nxb Giáo dục. 9. Nguyễn Xuân Trường ( Tổng chủ biên kiêm chủ biên ),Lê Trọng Tín, Lê Xuân Trọng, Nguyễn Phú Tuấn ( 2006), ), Sách giáo viên hĩa học 10, Nxb Giáo dục 10. Nguyễn Xuân Trường ( Tổng chủ biên), Lê Mậu Quyền (chủ biên), Phạm Văn Hoan, Lê Chí Kiên (2007), Sách giáo khoa hĩa học 11, Nxb Giáo dục 11. Nguyễn Xuân Trường ( Tổng chủ biên kiêm chủ biên ),Phạm Văn Hoan, Phạm Tuấn Hùng, Trần Trung Ninh, Cao Thị Thặng, Lê Trọng Tín, Nguyễn Phú Tuấn (2007), Sách giáo viên hĩa học 11 nâng cao, Nxb Giáo dục PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 50 PHỤ LỤC Phiếu học tập Nội dung 1: 1. Trong các phản ứng điều chế O2: ↑++→ 224242 OMnOMnOKKMnO ot Hay: ↑+→ 23 322 OKClKClO ot O2 cĩ khả năng phản ứng với K2MnO4 và MnO2 để tạo thành KMnO4 ; O2 cĩ khả năng phản ứng với KCl để tạo thành KClO3 hay khơng ? 2.Khi hịa tan Cl2 vào H2O cĩ phản ứng gì xảy ra, viết phương trình hĩa học cho phản ứng đĩ. Mặt khác, khi cho HCl vào dung dịch chứa HclO sẽ cĩ phản ứng hĩa học nào xảy ra, viết phương trình hĩa học.Nhận xét về hai phản ứng hĩa học này. Nội dung 2: Trong thí nghiệm cho H2 tác dụng vớ I2, tốc độ của phản ứng: H2 + I2  2HI và tốc độ của phản ứng: 2 HI  H2 + I2 thay đổi như thế nào theo thời gian? Nội dung 3: Cho cân bằng hĩa học: C(r) + CO2(k)
2 CO(k) 1.Hồn thành bảng kết quả sau: So sánh tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch Nồng độ của CO2 Nồng độ của CO PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 51 Ban đầu x mol/l x mol/l Thêm CO2 vào hệ Thêm CO vào hệ Bớt CO2 ra khỏi hệ Thêm C vào hệ Giảm C trong hệ 2. Mối liên hệ giữa tốc độ phản ứng thuận, phản ứng nghịch vào nồng độ của CO2 và CO. Nội dung 4: Cho các cân bằng hĩa học: CaCO3(r)
CaO(r) + CO2(k) ∆Η >0 (1) 2 SO2(k) + O2(k)
2 SO3(k) ∆Η <0 (2) 3 H2(k) + N2(k)
2 NH3(k) ∆Η < 0 (3) ðể tăng hiệu suất trong sản xuất hĩa học, người ta cĩ thể áp dụng các biện pháp làm cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo ra sản phẩm ( theo chiều phản ứng thuận). Hãy đưa ra những gợi ý về áp suất, nhiệt độ, nồng độ để đạt mục đích trên: Phản ứng (1) Phản ứng (2) Phản ứng (3) Nhiệt độ ( tăng hoặc giảm ) Thêm hay bớt: CO2 đối với phản ứng (1), O2 đối với phản ứng (2), H2 đối với phản ứng (3) Áp suất chung của hệ ( tăng hoặc giảm). Lấy bớt sản phẩm ra khỏa hệ. C. Phiếu học tập Nội dung 1 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 52 Câu hỏi 1: Quan sát hiện tượng xảy ra trong lọ đựng nước oxi già ( H2O2) , giải thích hiện tượng bằng PTHH. Người ta cĩ thể điều chế H2O2 bằng cách cho O2 phản ứng với H2O được khơng ? Câu hỏi 2: a. Khi hịa tan Cl2 vào H2O cĩ phản ứng gì xảy ra? Viết PTHH cho phản ứng đĩ. Mặt khác, khi cho HCl vào dung dịch chứa HclO sẽ cĩ phản ứng hĩa học nào xảy ra ? Viết PTHH . Nhận xét về hai phản ứng hĩa học này. b. Khi trộn rượu etylic ( C2H5OH ) và axit axetic ( CH3COOH ) cĩ những phản ứng nào xảy ra ? Nội dung 2: Trong thí nghiệm cho H2 tác dụng với I2 , tốc độ của phản ứng: H2 + I2 → 2HI và tốc độ của phản ứng: 2HI → H2 + I2 thay đổi như thế nào theo thời gian? Nhận xét về sự thay đổi tốc độ của hai phản ứng trên khi tốc độ phản ứng của hai phản ứng bằng nhay thì khi đĩ nồng độ của các chất thay đổi như thế nào ? Nội dung 3: Cho cân bằng hĩa học: C(r) + CO2(k)
2 CO(k) 1.Hồn thành bảng kết quả sau: So sánh tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch Nồng độ của CO2 Nồng độ của CO Ban đầu x mol/l x mol/l Thêm CO2 vào hệ Thêm CO vào hệ Bớt CO2 ra khỏi hệ Thêm C vào hệ Giảm C trong hệ Nhận xét về sự chuyển dịch cân bằng trong hệ. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 53 2. Mối liên hệ giữa tốc độ phản ứng thuận, phản ứng nghịch vào nồng độ của CO2 , CO và C ? Nội dung 4: Cho các cân bằng hĩa học: 2 SO2(k) + O2(k)
2 SO3(k) ∆Η = -198 k J <0 (1) 3 H2(k) + N2(k)
2 NH2(k) ∆Η = - 92 k J < 0 (2) C(r) + CO2(k)
2 CO(k) ∆Η = + 131 k J (3) ðể tăng hiệu suất trong sản xuất hĩa học, người ta cĩ thể áp dụng các biện pháp làm cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo ra sản phẩm ( theo chiều phản ứng thuận ). Hãy đưa ra những gợi ý về áp suất, nhiệt độ, nồng độ để đạt mục đích trên: Phản ứng (1) Phản ứng (2) Phản ứng (3) Nhiệt độ ( tăng hoặc giảm ) Thêm hay bớt: CO2 đối với phản ứng (1), O2 đối với phản ứng (2), H2 đối với phản ứng (3) Áp suất chung của hệ ( tăng hoặc giảm). Lấy bớt sản phẩm ra khỏa hệ. Nội dung 5: Câu hỏi 1: Hằng số cân bằng của phản ứng : C(r) + CO2(k)
2 CO(k) ∆Η = + 131 k J (3) Phụ thuộc vào những yếu tố nào ? A. Nhiệt độ B. Nồng độ của CO và CO2 C. Áp suất chung của hệ D. Nồng độ của CO, CO2 và C. Hỹa khoanh trịn vào đáp án đúng. Câu hỏi 2: Viết biểu thức hằng số cân bằng cho các cân bằng sau: 2 SO2(k) + O2(k)
2 SO3(k) (1) SO2(k) + 2 1 O2(k)
SO3(k) (2) C(r) + CO2(k)
2 CO(k (3) PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 54 Câu hỏi 3: Tính hằng số cân bằng của cân bằng sau: H2(k) + I2(k)
2 HI(k) Biết tại thời điểm cân bằng ở nhiệt độ 430oC nồng độ các chất như sau: [HI] = 0,786 M, [H2] = [I2] = 0,107 M. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::