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

ng và nhiều pha rắn: Trong trường hợp này, khi viết biểu thức của hằng số cân bằng chỉ cần ñể ý ñến phân số mol của các chất tan trong pha lỏng. Nếu là dung dịch nước loãng thì có thể thay phân số mol của các chất tan bằng nồng ñộ mol. 1.3.3. Sự chuyển dịch cân bằng: Khi một phản ứng hoá học ñã ở trạng thái cân bằng thì trạng thái này ñược giữ lâu bao nhiêu cũng ñược. Nếu các yếu tố quyết ñịnh cân bằng như nhiệt ñộ, áp suất, nồng ñộ … không thay ñổi. Tuy nhiên, nếu một trong các yếu tố này thay ñổi thì sẽ có sự chuyển dịch cân bằng. Hai yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất là nhiệt ñộ và áp suất. 1.3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ. ðịnh luật Van Hoff: “ Sự tăng nhiệt ñộ 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 ñã biết, ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến biến thiên entanpi tự do của phản ứng hoá học ñược biểu thị bởi phương trình Gibbs – Helmholtz 2TdT T Gd o T o T ∆Η −=       ∆ Thay PoT KRTG ln.−=∆ vào ñó ta ñược: 2 ln RTdT Kd oTP ∆Η = (4.27) Phương trình (4.27 là phương trình ñẳng áp của phản ứng hoá học hay phương trình ñẳng áp Van Hoff ocP O CP PRTKKP RTKK ln.ln.lnln υυ υ ∆−∆+=→      = ∆ Lấy ñạo hàm ñối với T, ta ñược: 2 ln RT U dT Kd oTC ∆ = ( 4.28) Phương trình (4.28) là phương trình ñẳng tích của phản ứng hóa học hay phương trình ñẳng tích Van Hoff * Cân bằng diễn ra trong pha lỏng: Bằng phương pháp tương tự như ở trên ta tìm ñược: 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 “. Không chịu ảnh hưởng của áp suất. Ta có: 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 HOÁ HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1. Các nội dung về nhiệt hóa học: Chương trình cơ bản và chương trình nâng cao không có bài riêng ñể nói về vấn ñề này. Còn chương trình lớp chuyên thì có riêng một bài về vấn ñề nhiệt hóa học. ðó là bài “Nhiệt phản ứng và nguyên lí thứ nhất của nhiệt ñộng học ”. Bài này gồm có những vấn ñề sau: - Những khái niệm mở ñầu: + Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hóa học + Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt. - Các phép tính về nhiệt hóa học: + Năng lượng liên kết và nhiệt phản ứng + Nhiệt tạo thành, nhiệt phân hủy. + ðịnh luật Hes + Cách tính nhiệt phản ứng + Nhiệt hòa tan - Nguyên lí thứ nhất của nhiệt ñộng học + Nội năng U + Hàm trạng thái H - Nguyên lí thứ hai của nhiệt ñộng học + Quá trình tự diễn biến + Entropi + Nguyên lí thứ hai của nhiệt ñộng học - Năng lượng tự do Gip 2.2. Cân bằng hoá học: Cả 3 chương trình: cơ bản, nâng cao và phân ban ñều có bài nói về cân bằng hóa học nhưng mỗi chương trình có mức ñộ thể hiện khác nhau. Chương trình cơ bản thì giới thiệu về cân bằng hóa học ñể học sinh có thể áp dụng giải những bài tập ñơn giản, chương trình nâng cao thì giúp học sinh giải ñược những bài toán khó hơn, tư PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 15 duy hơn so với chương trình cơ bản. Còn chương trình lớp chuyên thì nội dung càng sâu giúp học sinh hiểu nhiều vấn ñề, giới thiệu cho học sinh nhiều công thức tính ñể giải những bài tập khó, nhằm phát huy khả năng tư duy của học sinh. Sau ñây là bảng so sánh 3 chương trình : cơ bản, nâng cao và lớp chuyên về nội dung “ cân bằng hóa 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 hóa học 1. Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học a. Phản ứng một chiều: b. Phảnứng thuận nghịch c. Cân bằng hóa học 1. Phản ứng bất thuận nghịch và thuận nghịch 2. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học 2. Hằng số cân bằng: a.Cân bằng trong hệ ñồng thể b.Cân bằng trong hệ dị thể 2. Cân bằng hóa học 3. Các yếu tố ảnh hưởng ñến cân bằng hóa học: a.Ảnh hưởng của nồng ñộ b.Ảnh hưởng của áp suất c.Ảnh hưởng của nhiệt ñộ d. Vai trò của xúc tác 3. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học: a. Thí nghiệm: b. ðịnh nghĩa 3. Sự chuyển dịch cân bằng. Nguyên lí Lơ Satơliê a. Ảnh hưởng của sự biến ñổi nồng ñộ: b. Ảnh hưởng của sự thay ñổi áp suất: c. Ảnh hưởng của sự thay ñổi nhiệt ñộ: 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 hóa học 4. Ý nghĩa của tốc ñộ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học 4.Các yếu tố ảnh hưởng ñến cân bằng hóa học a.Ảnh hưởng của nồng ñộ b. Ảnh hưởng của áp suất c. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ d Vai trò của chất xúc tác 5. Ý nghĩa của tốc ñộ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học 2.3. Cân bằng trong dung dịch ñiện li: Chương trình cơ bản Chương trình nâng cao Chương trình lớp chuyên I. Các ñịnh nghĩa về axit – bazơ: - ðịnh nghĩa theo thuyết ñiện li của Areniut - ðịnh nghĩa theo thuyết ñiện li của Areniut - ðịnh nghĩa theo thuyết proton của Bronstet - ðịnh nghĩa theo thuyết ñiện li của Areniut - ðịnh nghĩa theo thuyết proton của Bronstet - ðịnh nghĩa theo thuyết electron của Liuyt Không có nói ñến 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 Không có dạy trong bài học 1. Axit mạnh, bazơ mạnh 2. Axit yếu, bazơ yếu 3. Dung dịch ñệm IV. Muối: 1. ðịnh nghĩa: 2.Sự ñiện 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 hóa học: 4. Các phương pháp ñiều 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 ñầu: 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 ñộng học” của học sinh các lớp 10 trường THPT TP Cao Lãnh So sánh kết quả khảo sát giữa các lớp, từ ñó ñánh giá sơ bộ việc dạy và học nội dung “ nhiệt ñộng học” của giáo viên và học sinh. Xử lí và phân tích kết quả ñể rút ra nhận xét. 3.1.2. Kế hoạch khảo sát: Xây dựng mẫu phiếu ñiều tra tham khảo ý kiến của giáo viên về việc giảng dạy các bài, mục có nội dung liên quan ñến “ nhiệt ñộng học”. Xây dựng mẫu ñề trắc nghiệm 15 phút ñể kiểm tra mức ñộ nắm vững kiến thức của học sinh các lớp 10 về nội dung “ nhiệt ñộng học”. 3.1.3. Kết quả khảo sát: Khảo sát học sinh: Thông 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 ñược kết quả ban ñầu 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 ñã trình bày ở trên, ta có biểu ñồ và ñồ 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 ñồ 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 ñược 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 ñồ 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: Thông qua các số liệu và ñồ thị trên ta nhận thấy: nhìn chung mức ñộ nắm vững kiến thức về nội dung “ nhiệt ñộng học” của học sinh khối 10 không ñồng ñều nhau. Chẳng hạn, số học sinh có ñiểm từ trung bình trở xuống ( ñiểm 5≤ ) ñối với 2 lớp PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 23 chuyên : lớp 10H ( chuyên hoá ) chiếm khoảng 21.62% và lớp 10SV ( chuyên sinh ) chiếm khoảng 29.16% , ñối với lớp nâng cao 10A3 thì có tỉ lệ 48.005, còn ñối với với lớp cơ bản 10Cba1 thì tỉ lệ còn cao hơn nữa là 58.34%. Thông qua số liệu thống kê như trên ta nhận thấy: Tỉ lệ học sinh có ñiểm từ trung bình trở xuống ở các lớp chuyên chiếm tỉ lệ thấp nhất, còn ở lớp cơ bản thì chiếm tỉ lệ cao nhất. Những số liệu này phản ánh mức ñộ nắm vững kiến thức ở các phân ban có sự khác nhau rõ rệt. Ở các lớp chuyên thì khả năng chiếm lĩnh tri thức mới của các em khá cao. Còn ở các lớp cơ bản thì mức ñộ nắm vững kiến thức của các em còn hạn chế. Do ñó, giáo viên cần có phương pháp giảng dạy thích hợp ñể phát huy khả năng vốn có của học sinh lớp chuyên và giúp các em học sinh lớp cơ bản có 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 hoá học. A. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Hiểu ñược các khái niệm : + Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch. + Cân bằng hóa học + Sự chuyển dịch cân bằng, các yếu tố ảnh hưởng ñến cân bằng hóa học và nguyên lí chuyển dịch cân bằng. 2. Kĩ năng: Biết vận dụng các yếu tố trên ñể giải thích các quá trình hóa học trong tự nhiên và trong sản xuất. 3. Phương pháp: -Phương pháp nêu vấn ñề - Phương pháp tổ chức học theo nhóm B. Chuẩn bị: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 24 - Hóa chất : dung dịch HCl 1,0 M, kẽm viên, một bình khí NO2 , phích nước ñá 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 ñộng dạy học: T G Hoạt ñộng của Giáo Viên Hoạt ñộng của Học Sinh Nội dung Hoạt ñộng 1: Tổ chức tình huống học tập. - GV cho HS hoàn thành nội dung 1 của phiếu học tập. - GV nhận xét ñưa ñáp án nội dung 1 và kết luận. - HS hòan thành nội dung 1 của phiếu học tập, trình bày kết quả nội dung 1 của phiếu học tập. - HS khác nhận xét. Hoạt ñộng 2: Cân bằng hóa học. - GV cho HS hoàn thành nội dung 2 của phiếu học tập. - GV nhận xét, ñưa ra ñáp án nội dung 1 và kết luận. - HS hoàn thành nội dung 2 của phiếu học tập và trình bày kết quả nội dung của phiếu học tập. “Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc ñộ phản ứng thuận bằng tốc ñộ phản ứng nghịch”. Ở trạng thái ñó phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn diễn ra nhưng với tốc ñộ bằng nhau. Vì vậy, cân bằng hóa học là cân bằng ñộng. Hoạt ñộng 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 ñộ của hệ sẽ làm cho nồng ñộ của NO2 giảm, nồng ñộ 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 ñộ phòng. + Bước 2: Cho một ống nghiệm vào cốc nước ñá (trộn thêm NaCl ñể có nhiệt ñộ thấp hơn) một thời gian và so sánh màu giữa hai ống nghiệm. + Bước 3: Lấy ống nghiệm trong cốc nước ñá ñể ra không 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 ñến sự thay ñổi ñó. Trong hệ chứa NO2 luôn diễn ra cân bằng: 2NO2(nâuñỏ)
N2O4(không màu) lên, do ñó màu của hỗn hợp bị nhạt ñi. ðó là sự thay ñổi từ trạng thái cân bằng thứ nhất ở nhiệt ñộ phòng sang trạng thái cân bằng thứ hai ở nhiệt ñộ thấp hơn. Nếu ta ñể ra ngoài cốc nước ñá, nhiệt ñộ của hệ trở lại nhiệt ñộ phòng thì hệ lại trở về trạng thái cân bằng thứ nhất. Kết luận: Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác ñộng của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng. Hoạt ñộng 4: Các yếu tố ảnh hưởng ñến cân bằng hóa học - Ảnh hưởng của nồng ñộ - GV yêu cầu HS ñọc SGK và hoàn thành nội dung 3 của phiếu học tập - GV nhận xét, ñưa ra ñáp án nội dung 3 của phiếu học tập và kết luận - HS ñọc SGK và hoàn thành nội dung 3 của phiếu học tập và kết luận. Kết luận: Khi tăng hoặc giảm nồng ñộ 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 ñộ của chất ñó. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 26 Hoạt ñộng 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-tông. + Kéo dãn pit-tông. - GV nhận xét và giải thích lại nếu cần. - GV ñặt vấn ñề: nếu trong cân bằng có tổng hệ số hợp thức các chất khí hai vế của phương trình hóa 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 ñỏ)
N2O4 ( khí không màu ). - Khi tăng áp suất chung của hệ tốc ñộ của cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch ñều tăng như nhau nên không làm chuyển dịch cân bằng của hệ. + Khi tăng áp suất,cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành N2O4, ñồng nghĩa với việc làm giảm số mol khí trong hỗn hợp,dẫn ñến làm giảm áp suất chung của hệ chống lại sự tăng áp suất do tác dụng bên ngoài. + Khi giảm áp suất,cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành NO2 ñồng nghĩa với việc làm tăng số mol khí trong hỗn hợp,dẫn ñến làm tăng áp suất chung của hệ chống lại sự giảm áp suất do tác dụng bên ngoài. + 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 ñó. Hoạt ñộng 6: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ. - 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 ñộ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là theo chiều giảm tác dụng của việc tăng nhiệt ñộ, 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 ñá, yêu cầu HS quan sát sự thay ñổi màu sắc và nhận xét, rút ra kết luận. - GV nhận xét ( nếu cần) và rút ra kết luận về ảnh hưởng của nhiệt ñộ. - HS quan sát sự thay ñổi 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 ñộ. Hoạt ñộng 7: Nguyên lí chuyển dịch cân bằng (nguyên lí Lơ Sa–tơ-li-ê). - GV ñặt vấn ñề:Dựa trên các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố ñến 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 ñộ, nhiệt ñộ, áp suất ) bị biến ñổi thì cân bằng hóa học bị chuyển dịch về phía làm giảm tác ñộng ñó Hoạt ñộng 8: Vai trò của chất xúc tác. - GV yêu cầu HS ñọc SGK phần vai trò của chất xúc tác. - HS ñọc SGK phần vai trò của chất xúc tác. + Chất xúc tác làm Nếu ta sử dụng chất xúc tác tốc ñộ phản ứng thuận và nghịch ñều tăng như nhau nên chất xúc tác không có tác dụng làm chuyển dịch cân bằng, mà chỉ có tác PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 28 tăng tốc ñộ phản ứng, trong phản ứng thuận nghịch dụng làm cho phản ứng nhanh chóng ñạt ñến trạng thái cân bằng. Hoạt ñộng 9: Ý nghĩa của tốc ñộ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học - GV cho các nhóm HS thảo luận và hoàn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - GV nhận xét, ñưa ra dáp án và kết luận. - Các nhóm HS thảo luận và hoàn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - HS trình bày kết quả phiếu học tập. ðể thấy ý nghĩa của tốc ñộ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học, chúng ta lấy một số thí dụ Hoạt ñộng 10: Củng cố bài học. 3.2.2. Bài 2: Axit, bazơ và muối. A. Mục tiêu: 1. Kiến thức: HS biết: ñịnh nghĩa axit, bazơ , hiñroxit lưỡng tính, muối theo thuyết A-rê-ni-ut. 2. Kĩ năng: Viết phương trình ñiện li của một số axit, bazơ , hiñroxit lưỡng tính và muối. 3. Phương pháp dạy học: - Phương pháp thảo thuận nhóm - Phương pháp trực quan - Phương pháp ñàm thoại B. Chuẩn bị: Thí nghệm chứng minh Zn(OH)2 có tính chất lưỡng tính. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 29 C. Hoạt ñộng dạy học: TG Hoạt ñộng của GV Hoạt ñộng của HS Nội dung Hoạt ñộng 1: - GV cho HS nhắc lại các khái niệm về axit ñã học ở lớp dưới và cho ví dụ. - GV yêu cầu: các axit là những chất ñiện li. Hãy viết phương trình ñiện li của các axit ñó. - GV yêu cầu 2 HS lên bảng viết 3 phương trình ñiện 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 ñiện li của các axit. - HS nhận xét ñể rút ra kết luận. - HS ñọc ñịnh 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 ñộng 2: - GV yêu cầu HS:dựa vào phương trình ñiện li ñã viết, hãy nêu nhận xét về số ion H+ ñược 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 ñó, viết phương trình phân li theo từng nấc của chúng. H3PO4
H+ + H2PO4- H2PO4-
H+ + HPO42- HPO42-
H+ + PO43- Hoạt ñộng 3: - GV cho HS nhắc lại các khái niệm về bazơ ñã học ở các lớp dưới và cho ví dụ. - GV yêu cầu HS viết phương trình ñiện li của bazơ và nêu ñịnh nghĩa bazơ - GV yêu cầu 2 HS lên bảng viết 3 phương trình ñiện 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 ñịnh 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 ñều có mặt anion OH- , chính anion này làm cho dung dịch bazơ có 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 ñộng 4: - GV làm thí nghiệm + Cho dung dịch HCl - HS quan sát và nhận xét. III. Hiñroxit lưỡng tính: 1. ðịnh nghĩa: Hiñroxit lưỡng tính là PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 31 vào ống nghiệm ñựng Zn(OH)2. + Cho dung dịch NaOH vào ống nghiệm ñựng Zn(OH)2. - GV kết luận: Zn(OH)2 là hiñroxit lưỡng tính. - GV ñặt vấn ñề: Tại sao Zn(OH)2 là hiñroxit 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 ñều 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 hiñroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ. Các hiñroxit lưỡng tính thường gặp là Zn(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2… Chúng ñều ít tan trong nước và có lực axit, lực bazơ ñều yếu. Hoạt ñộng 5: - GV bổ sung thêm 2 trường hợp phức tạp hơn: −+− −+ + +→ +→ +→ 2 33 33 4424 2)( COHHCO HCONaNaHCO SONHSONH - GV bổ sung: Muối trung hòa và muối axit. - HS tự viết phương trình ñiện li của 1 số muối ñơn giản: NaCl → Na+ + Cl- K2SO4 →2K+ + −24SO - HS rút ra nhận xét: dung dịch các muối ñều có cation kim loại (hoặc +4NH ) và anion gốc axit. - HS ñọc ñĩnh 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 hòa: là muối mà anion gốc axit không còn hiñro có khả năng phân li ra ion H+ - Muối axit: là muối mà anion gốc axit của muối vẫn còn hiñro có khả năng phân li ra ion H+ PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 32 Hoạt ñộng 6: Sự ñiện li của muối trong nước GV: Yêu cầu HS cho biết muối có những kiểu ñiện li nào trong nước ? HS tham khảo SGK và trả lời + Hầu hết các muối khi tan trong nước phân li hoàn toàn ra cation kim loại (hoặc cation +4NH ) và anion gốc axit ( trừ 1 số muối: HgCl2, Hg(CN)2… là các chất ñiện li yếu ) + Muối trung hòa - Nếu anion gốc axit còn hiñro có tính axit thì gốc này phân li yếu ra H+: −+− =+ +→ +→ 2 33 33 SOHHSO HSONaNaHSO - Có 1 số muối trong gốc axit vẫn chứa hiñro, nhưng là muối trung hòa vì hiñro ñó không có tính axit. Hoạt ñộng 7: Củng cố bài GV : Yêu cầu HS phát biểu các ñịnh nghĩa axit, bazơ, muối, hiñroxit 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 hoá học. A.Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Học sinh hiểu: + Cân bằng hóa 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 ñộ, nhiệt ñộ, áp suất ảnh hưởng ñến chuyển dịch cân bằng hóa học như thế nào? - Học sinh vận dụng: + Vận dụng thành thạo nguyên lí chuyển dịch cân bằng cho một cân bằng hóa học. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 33 2. Kĩ năng: Sử dụng biểu thức hằng số cân bằng ñể tính toán. 3. Phương pháp dạy học: - Phương pháp trực quan - Phương pháp thảo luận hợp tác nhóm nhỏ - Phương pháp ñàm thoại kết hợp với thuyết trình B. Chuẩn bị: - Hóa chất : dung dịch HCl 1,0 M, kẽm viên, một bình khí NO2 , phích nước ñá 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 ñộng dạy học: TG Hoạt ñộng của GV Hoạt ñộng của HS Nội dung Hoạt ñộng 1: Tổ chức tình huống học tập. - GV cho HS hòan thành nội dung 1 của phiếu học tập. - HS hoàn thành nội dung 1 của phiếu học tập và trình bày kết quả. - HS khác nhận xét. Hoạt ñộng 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 ñiều kiện nhất ñịnh chỉ có một hướng các chất tham gia phản ứng tác dụng với nhau ñể tạo thành sản phẩm. - Phản ứng thuận nghịch là PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 34 phản ứng trong một ñiều kiện nhất ñịnh các chất tham gia phản ứng tác dụng với nhau ñể tạo thành sản phẩm và ngược lại. Hoạt ñộng 3:Cân bằng hóa học. - GV cho HS hoàn thành nội dung 2 của phiếu học tập. - GV nhận xét, ñưa ra ñáp án nội dung 2 và kết luận. - HS hoàn thành nội dung 2 của phiếu học tập. - HS trình bày kết quả nội dung của phiếu học tập. - Kết luận về cân bằng hóa học. Ở trạng thái( cân bằng ) phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn diễn ra nhưng với tốc ñộ bằng nhau. Vì vậy, cân bằng hóa học là cân bằng ñộng. Hoạt ñộng 4: Hằng số cân bằng trong hệ ñồng thể. - GV giải thích cho HS khái niệm hệ ñồng thể và hệ dị thể. - GV yêu cầu HS ñọc 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 ñọc và nhận xét về tỉ số giữa nồng ñộ 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 ñó: [A], [B], [C] và [D] là nồng ñộ 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 ñộ ban ñầu khác nhau. Hoạt ñộng 5: Hằng số cân bằng trong hệ dị thể. - GV yêu cầu HS ñọc SGK phần cân bằng giữa hệ dị thể, nhận xét sự khác nhau giữa hệ ñồng thể và hệ dị thể. - HS ñọc và nhận xét cân bằng trong hệ dị thể. Trong biểu thức hằng số cân bằng nồng ñộ của các chất rắn ñược coi là hằng số nên không có 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 ñộng :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 ñến hiện tượng ñó. + Bước 1: quan sát màu của 2 ống nghiệm ở nhiệt ñộ phòng. + Bước 2: cho một ống nghiệm vào cốc nước ñá( trộn thêm NaCl ñể có nhiệt ñộ thấp hơn) một thời Trong hệ chứa NO2 luôn diễn ra cân bằng: 2NO2(nâu ñỏ)
N2O4 ( không màu) Khi hạ nhiệt ñộ của hệ làm cho nồng ñộ của NO2 giảm, nồng ñộ N2O4 tăng lên. Do ñó, màu của hỗn hợp bị nhạt ñi. ðó là sự thay ñổi từ trạng thái cân bằng thứ nhất ở nhiệt ñộ phòng sang trạng thái cân bằng thứ hai ở nhiệt ñộ thấp hơn. Nếu ta ñể ra ngoài 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 ñá ñể ra không khí một thời gian. nước ñá, nhiệt ñộ của hệ trở lại nhiệt ñộ phòng thì hệ lại trở về trạng thái cân bằng thứ nhất. Hoạt ñộng 7: Các yếu tố ảnh hưởng ñến cân bằng hóa học: ảnh hưởng của nồng ñộ. - GV yêu cầu HS ñọc SGK và hoàn thành nội dung 3 của phiếu học tập. - GV nhận xét ñưa ñáp án nội dung 3 của phiếu học tập và kết luận. - HS ñọc SGK và hoàn thành nội dung 3 của phiếu học tập. - HS ñưa ra kết luận Khi cân bằng có mặt chất rắn thì việc thêm hay bớt chất rắn không làm cân bằng chuyển dịch. Hoạt ñộng 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-tông. + Kéo dãn pit-tông 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 ñỏ)
(khí không màu) + Khi tăng áp suất (nén tit- tông) cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành N2O4 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 37 thích lại nếu cần. - GV ñặt vấn ñề: nếu trong cân bằng có 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 có sự tham gia của chất khí với hệ số tỉ lượng như nhau: H2(k) + I2(k)
2 HI(k) chung của hệ, tốc ñộ của cả phản ứng thuận và phản ứng nghịch ñều tăng như nhau nên không làm chuyển dịch cân bằng của hệ. ñồng nghĩa với việc làm giảm số mol khí trong hỗn hợp +Khi giảm áp suất (kéo dãn pit-tông) cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo thành NO2 ñồng 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 ñến làm tăng áp suất chung của hệ, chống lại sự giảm áp suất do tác dụng bên ngoài. Hoạt ñộng 9: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ. - 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 thông 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 ñổi màu sắc và - Khi giảm nhiệt ñộ cân bằng ñã chuyển dịch về phía tỏa nhiệt. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 38 bình chứa khí NO2 vào cốc nước ñá, quan sát sự thay ñổi màu sắc và nhận xét, rút ra kết luận. nhận xét, rút ra kết luận. - Khi tăng nhiệt ñộ cân bằng chuyển dịch về phía thu nhiệt. Hoạt ñộng 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 ñến 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 ñộ, nhiệt ñộ, áp suất ) bị biến ñổi thì cân bằng hóa học bị chuyển dịch về phía làm giảm tác ñộng ñó Hoạt ñộng 11: Vai trò của chất xúc tác. - GV yêu cầu HS ñọc SGK - HS ñọc SGK Chất xúc tác làm tăng tốc ñộ phản ứng, trong phản ứng thuận nghịch nếu ta sử dụng chất xúc tác tốc ñộ phản ứng thuận và nghịch ñều tăng như nhau nên chất xúc tác không có tác dụng làm chuyển dịch cân bằng, mà chỉ có tác dụng làm cho phản ứng nhanh chóng ñạt PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 39 ñến trạng thái cân bằng. Hoạt ñộng 12: Ý nghĩa của tốc ñộ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học. - GV cho các nhóm HS thảo luận và hoàn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - GV nhận xét, ñưa ra ñáp án và kết luận. - Các nhóm HS thảo luận và hoàn thành nội dung 4 của phiếu học tập. - HS trình bày kết quả phiếu học tập. ðể thấy ý nghĩa của tốc ñộ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học, chúng ta lấy một số thí dụ Hoạt ñộng 13: Củng cố. - GV cho HS hoàn thành nội dung 5 của phiếu học tập. - GV nhận xét và ñưa ra kết quả. - HS hoàn 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 ñiện li của muối. 2. Kĩ năng: + Vận dụng thuyết axit- bazơ của A-re-ni-ut và Bron-stêt ñể phân biệt ñược 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 ñể tính nồng ñộ ion OH- trong dung dịch. 3. Phương pháp dạy học: - Phương pháp thảo thuận nhóm - Phương pháp trực quan - Phương pháp ñàm thoại B. Chuẩn bị: - Dụng cụ: Ống nghiệm - Hóa chất: các dung dịch NaOH, HCl , NH3 ; muối kẽm ( ZnCl2 hoặc ZnSO4 ); quỳ tím. C. Hoạt ñộng dạy học: TG Hoạt ñộng của GV Hoạt ñộng của HS Nội dung Hoạt ñộng 1: - GV: Các em ñã ñược biết khái niệm axit-bazơ ở các lớp dưới. Các em nhắc lại các khái niệm ñó và lấy thí dụ minh họa. - GV: Các axit, bazơ là những chất ñiện li. Hãy viết phương trình phân li của các axit, bazơ ñó. - 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 có một hay nhiều nguyên tử hiñro kết hợp với gốc axit. Bazơ là hợp chất mà phân tử gồm nguyên tử kim loại kết hợp với một hay nhiều nhóm hiñroxit. Kết luận: Theo thuyết ñiện 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 ñộng 2: GV: Dựa vào phương trình phân li ñã viết trên bảng, yêu cầu HS nhận xét về số ion H+ ñược 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 có nấc thứ nhất phân li hòan toàn. 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 ñộng 3: GV làm thí nghiệm: Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch xút vào dung dịch muối kẽm cho ñến khi kết tủa không xuất hiện thêm nữa. Chia kết tủa ñó thành 2 phần ở 2 ống nghiệm . Quan sát thấy kết tủa ở cả 2 ống ñều tan ra. - GV:Zn(OH)2 vừa phản ứng với axit, vừa phản ứng với bazơ ñó là hiñroxit 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. Hidrôxit lưỡng tính: Theo A-re-ni-ut : Zn(OH)2 vừa phân li theo kiểu axit , vừa phân li theo kiểu bazơ. - Có thể viết dạng axit của Zn(OH)2 là H2ZnO2. - Một số hiñroxit lưỡng tính thường gặp là Al(OH)3, Cr(OH)3,…ñều ít tan trong nước. Tính axit và tính bazơ của chúng ñều yếu. Kết luận:Hidrôxit lưỡng tính là hiñroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ Hoạt ñộng 4:(trọng tâm) - GV ñưa ra tình huống: Cho HS quan sát dung dịch amoniac.Nhúng một mẫu giấy quỳ tím vào dung dịch amoniac. Dựa vào sự ñổi màu của giấy II. Khái niệm về axit và bazơ theo thuyết Bron- stêt: 1. ðịnh nghĩa: Theo thuyết A-re-ni-ut, amoniac không thể là bazơ ñược vì phân tử không chứa nhóm hiñroxit nên khi tan trong nước không thể phân li ra ion OH- PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 43 quỳ , HS kết luận dung dịch amoniac có tính bazơ. - GV viết CTPT amoniac lên bảng: - GV: Yêu cầu HS nhận xét: theo Bron- stêt, vai trò 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 tóm tắt những ưu ñiểm 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. ñược, nhưng thực tế dung dịch amoniac có tính chất của dung dịch bazơ. ðiều này ñược 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 có ion OH- nên có tính bazơ. NH3 nhận proton từ nước nên NH3 là bazơ. Tương tự như vậy, khi hòa 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 có thể là phân tử hoặc ion. proton , bazơ là chất nhận proton. - Chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng nhận proton và vừa có khả năng nhường proton. 2. Ưu ñiểm của thuyết Bron-stêt: - Thuyết A-re-ni-ut chỉ ñúng trong trường hợp dung môi là nước. - Thuyết axit – bazơ của Bron-stêt tổng quát hơn. Hoạt ñộng 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 ñiện li của axit yếu trong nước là quá trình thuận nghịch , ở trạng thái cân bằng có thể áp dụng biểu thức hằng số cân bằng cho nó. CH3COOH
H+ + CH3COO- (1) [ ][ ] [ ]COOHCH COOCHH K a 3 3. −+ = Trong ñó: [H+], [CH3COO-] và [CH3COOH] là nồng ñộ 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 ñều 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 ñộ. - Giá trị Ka của axit càng nhỏ, lực axit của nó càng yếu. mol của H+, CH3COO- và CH3COOH lúc cân bằng. Cân bằng trong dung dịch CH3COOH có thể viết: CH3COOH + H2O
H3O+ + CH3COO-(2) H2O trong cân bằng (2) là dung môi, trong dung dịch loãng nồng ñộ của H2O ñược coi là hằng số nên không có mặt trong biểu thức tính K. Phương trình (1) ñược viết theo thuyết A-re-ni-ut, phương trình (2) ñược viết theo thuyết Bron-stêt 2. Hằng số phân li bazơ: Kết luận: - Ka, Kb là hằng số phụ thuộc vào nhiệt ñộ. - K càng nhỏ lực axit càng yếu, Kb càng nhỏ lực bazơ càng yếu. Hoạt ñộng 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 ñiện li. - GV:Yêu cầu HS viết phương trình ñiện li của một số muối trung hòa, muối axit, muối phức tạp. Vídụ: NaCl, (NH4)2SO4, Na2CO3 Vídụ: NaHCO3, NaH2PO4, NaHSO4 Vídụ:NaCl.KCl; KCl.MgCl2.6H2O.. HS viết phương trình ñiện li của 1 số muối trung hòa, muối axit, muối phức tạp. cation kim loại ( hoặc cation +4NH ) và anion gốc axit. Muối thường gặp: + Muối trung hòa: là muối mà anion gốc axit không còn hiñro có khả năng phân li ra ion H+. + Muối axit: là muối mà anion gốc axit vẫn còn hidro có khả năng phân li ra ion H+ + Muối phức tạp ( muối kép, muối phức). 2.Sự ñiện li của muối trong nước: Hầu hết các muối ( kể cả muối kép) khi tan trong nước phân li hoàn toàn ra cation kim loại( hoặc cation +4NH ) và anion gốc axit ( trừ một số muối như HgCl2, Hg(CN)2…là các chất ñiện li yếu. Hoạt ñộng 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 ñể củng cố bài học. 3.3 Một số bài tập củng cố, hoàn thiện kiến thức: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 48 PHẦN III. KẾT LUẬN 1. Kết luận: Trên ñây là toàn bộ nội dung ñề tài: Giảng dạy một số nội dung nhiệt ñộng học trong chương trình hóa học trung học phổ thông ñã ñược hoàn thành, so với mục tiêu ban ñầu ñề ra thì ñề tài ñã thực hiện ñược: 1. Trình bày ñược cơ sở lí luận của ñề tài 2. Xác ñịnh ñược một số nội dung cơ bản của nhiệt ñộng học ở ba chương trình: cơ bản, nâng cao và lớp chuyên. 3. Bước ñầu khảo sát thực tế giáo viên và học sinh thông qua phiếu phỏng vấn, dự giờ và dạy thử một số tiết trong thời gian thực tập ñể qua ñó ñánh giá kết quả ñạt ñược của ñề tài. 2. Ý kiến, ñề xuất: Thông qua nội dung ñề tài và bước ñầu khảo sát thực tế em có một số ý kiến, ñề xuất nhỏ như sau: - Khi giảng dạy nội dung nhiệt ñộng học, giáo viên cần nghiên cứu, tìm hiều kĩ ñể 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 thông 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 khóa chuyên hóa học 10, Tập 1, 2, Nxb Giáo dục 2. Trần Thị ðà, ðặng Trần Phách (2007). Cơ sở lí thuyết các phản ứng hóa học, Nxb Giáo dục. 3. Trần Thành Huế (2008), Tư liệu hóa 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 hóa 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 hóa học 10 nâng cao, Nxb Giáo dục. 6. Lê Xuân Trọng ( Tổng chủ biên kiêm chủ biên ),Trần Quốc ðắc, Phạm Tuấn Hùng, ðoàn Việt Nga ( 2006 ), Sách giáo viên hóa 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 hóa 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 hóa 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 hóa 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 hóa 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 hóa 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 ñiều chế O2: ↑++→ 224242 OMnOMnOKKMnO ot Hay: ↑+→ 23 322 OKClKClO ot O2 có khả năng phản ứng với K2MnO4 và MnO2 ñể tạo thành KMnO4 ; O2 có khả năng phản ứng với KCl ñể tạo thành KClO3 hay không ? 2.Khi hòa tan Cl2 vào H2O có phản ứng gì xảy ra, viết phương trình hóa học cho phản ứng ñó. Mặt khác, khi cho HCl vào dung dịch chứa HclO sẽ có phản ứng hóa học nào xảy ra, viết phương trình hóa học.Nhận xét về hai phản ứng hóa học này. Nội dung 2: Trong thí nghiệm cho H2 tác dụng vớ I2, tốc ñộ của phản ứng: H2 + I2  2HI và tốc ñộ của phản ứng: 2 HI  H2 + I2 thay ñổi như thế nào theo thời gian? Nội dung 3: Cho cân bằng hóa học: C(r) + CO2(k)
2 CO(k) 1.Hoàn thành bảng kết quả sau: So sánh tốc ñộ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch Nồng ñộ của CO2 Nồng ñộ của CO PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 51 Ban ñầu 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 ñộ phản ứng thuận, phản ứng nghịch vào nồng ñộ của CO2 và CO. Nội dung 4: Cho các cân bằng hóa 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 hóa học, người ta có thể áp dụng các biện pháp làm cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo ra sản phẩm ( theo chiều phản ứng thuận). Hãy ñưa ra những gợi ý về áp suất, nhiệt ñộ, nồng ñộ ñể ñạt mục ñích trên: Phản ứng (1) Phản ứng (2) Phản ứng (3) Nhiệt ñộ ( tăng hoặc giảm ) Thêm hay bớt: CO2 ñối với phản ứng (1), O2 ñối với phản ứng (2), H2 ñối 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 ñựng nước oxi già ( H2O2) , giải thích hiện tượng bằng PTHH. Người ta có thể ñiều chế H2O2 bằng cách cho O2 phản ứng với H2O ñược không ? Câu hỏi 2: a. Khi hòa tan Cl2 vào H2O có phản ứng gì xảy ra? Viết PTHH cho phản ứng ñó. Mặt khác, khi cho HCl vào dung dịch chứa HclO sẽ có phản ứng hóa học nào xảy ra ? Viết PTHH . Nhận xét về hai phản ứng hóa học này. b. Khi trộn rượu etylic ( C2H5OH ) và axit axetic ( CH3COOH ) có những phản ứng nào xảy ra ? Nội dung 2: Trong thí nghiệm cho H2 tác dụng với I2 , tốc ñộ của phản ứng: H2 + I2 → 2HI và tốc ñộ của phản ứng: 2HI → H2 + I2 thay ñổi như thế nào theo thời gian? Nhận xét về sự thay ñổi tốc ñộ của hai phản ứng trên khi tốc ñộ phản ứng của hai phản ứng bằng nhay thì khi ñó nồng ñộ của các chất thay ñổi như thế nào ? Nội dung 3: Cho cân bằng hóa học: C(r) + CO2(k)
2 CO(k) 1.Hoàn thành bảng kết quả sau: So sánh tốc ñộ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch Nồng ñộ của CO2 Nồng ñộ của CO Ban ñầu 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 ñộ phản ứng thuận, phản ứng nghịch vào nồng ñộ của CO2 , CO và C ? Nội dung 4: Cho các cân bằng hóa 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 hóa học, người ta có thể áp dụng các biện pháp làm cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo ra sản phẩm ( theo chiều phản ứng thuận ). Hãy ñưa ra những gợi ý về áp suất, nhiệt ñộ, nồng ñộ ñể ñạt mục ñích trên: Phản ứng (1) Phản ứng (2) Phản ứng (3) Nhiệt ñộ ( tăng hoặc giảm ) Thêm hay bớt: CO2 ñối với phản ứng (1), O2 ñối với phản ứng (2), H2 ñối 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 ñộ B. Nồng ñộ của CO và CO2 C. Áp suất chung của hệ D. Nồng ñộ của CO, CO2 và C. Hỹa khoanh tròn vào ñáp án ñúng. 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 ñiểm cân bằng ở nhiệt ñộ 430oC nồng ñộ các chất như sau: [HI] = 0,786 M, [H2] = [I2] = 0,107 M. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::