Giáo án môn Hóa học lớp 10 sách Chân trời sáng tạo: Bài 14

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo án môn Hóa học lớp 10 sách Chân trời sáng tạo: Bài 14 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp học sinh hiểu được cách tính biến thiên enthalpy của phản ứng; thực hành tính được biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết; tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án môn Hóa học lớp 10 sách Chân trời sáng tạo: Bài 14

TRƯỜNG THPT PHƯỚC BÌNH TỔ HÓA HỌC KHỐI 10 KẾ HOẠCH BÀI DẠY: BÀI 14. Ý NGHĨA VÀ CÁCH TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY. Thời lượng: 3 tiết I. MỤC TIÊU DẠY HỌC: Sau bài học này HS có thể: YÊU CẦU CẦN ĐẠT Nhận thức hóa – Tính được của một phản ứng dựa vào học bảng số liệu năng lượng liên kết, nhiệt tạo NĂNG LỰC thành cho sẵn. HÓA HỌC - Vận dụng công thức: = b(cđ) b(sp) và = (sp) (cđ) Tìm hiểu thế Hoá học giúp con người khám phá, hiểu biết và tiến đến chinh phục tự nhiên. giới tự nhiên dưới góc độ hóa học Vận dụng kiến Tìm hiểu và giải thích một số kiến thức thức, kĩ năng đã liên quan đến enthalpy của phản ứng. học Giải quyết vấn Thảo luận với các thành viên trong nhóm, đề và sáng tạo liên hệ thực tiễn nhằm giải quyết các vấn NĂNG LỰC đề trong bài học và cuộc sống. CHUNG Giao tiếp và hợp Hoạt động nhóm theo đúng yêu cầu của tác GV, đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia hoạt đọng hiệu quả. Năng lực tự chủ Chủ động, tích cực tìm và giải thích một số và tự học kiến thức liên quan đến enthalpy của phản ứng.
PHẨM CHẤT Trung thực Dựa vào mục tiêu của bài học và nội dung các hoạt động của SGK, GV lựa chọn phương pháp và kĩ thuật dạy học phù hợp để tổ chức các hoạt động học tập một cách hiệu quả và tạo hứng thú cho HS trong quá trình tiếp nhận kiến thức, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất liên quan đến bài học. Trách nhiệm – Có trách nhiệm tham gia tích cực hoạt động nhóm và cặp đôi phù hợp với khả năng của bản thân; – Cẩn thận, khách quan và trung thực và thực hiện an toàn trong quá trình làm thực hành; – Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Dạy học theo nhóm, cặp đôi (hoặc sử dụng dạy học theo góc). Kỹ thuật sử dụng phương tiện trực quan. Dạy học nêu và giải quyết vấn đề thông qua các dạng câu hỏi trong SGK. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: A. BẢNG TÓM TẮT CÁC HOẠT ĐỘNG: Hoạt động Mục tiêu Nội dung PPDH học(thời gian) dạy học KTDH Đánh giá trọng tâm Phương Công pháp cụ HĐ 1: 1. Giới 1. Sử dụng hình ảnh trong SGK về sự cháy Đặt Hình thiệu của methane, GV đặt câu hỏi :” Biến thiên vấn đề ảnh cách tính GV enthalpy của phản ứng trên được tính toán chuẩn bị trực biến Khởi thiên dựa trên các giá trị nào?”. sẵn các quan động enthalpy hình ảnh của phản Cho
kết ứng. HS quan sát các nối hình ảnh ( 5 phút) HĐ 2: 2. Tính 1. XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN ENTHALPY 1. Từ Phiếu Điể biến CỦA PHẢN ỨNG DỰA VÀO NĂNG việc học tập m số quan sát thiên LƯỢNG LIÊN KẾT. số 1,2,3 Hình enthalpy 14.1 của phản trong ứng dựa SGK, GV (40 phút) vào năng hướng lượng dẫn HS liên kết. rút ra được cách tính enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết. 2. Hoạt động theo nhóm, yêu cầu HS thực hiện các Bảng 14.1. Năng lượng liên kết của một số nhiệm liên kết cộng hóa trị vụ: thảo Tổng quát: luận câu hỏi 1,2,3 = b(cđ) b(sp) và trình Với b(cđ) , b(sp): tổng năng lượng liên kết bày kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản quả theo ứng. yêu cầu của GV. Luyện tập Rút ra Xác định của phản ứng sau dựa vào giá trị Eb được cách tính
ở bảng 14.1 enthalpy CH4(g) + Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g) của Cho biết phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu phản nhiệt? ứng. Hướng dẫn: Bước 1: Tính năng lượng để phá vỡ 1 mol CH4 và 1 mol Cl2. Tổng năng lượng thu vào để phá vỡ liên kết: Eb(CH4) + Eb(Cl2) =4x413+243 = 1 895 Kj Bước 2: Tính năng lượng hình thành 1 mol CH3Cl(g) và 1 mol HCl(g). Tổng năng lượng tỏa ra để hình thành liên kết: Eb(CH3Cl) + Eb(HCl) = 3x143+339+427 = 2 005 Kj Bước 3: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo công thức: = 1 8895 – 2 005 = 110 Kj Do
tỏ hydrogen là một loại khí có nhiệt cháy rất cao. Luyện tập Tính của 2 phản ứng sau: 3O2(g)  2O3(g) (1) 2O3(g) 3O2(g) (2) Liên hệ giữa giá trị với độ bền của O3, O2 và giải thích, biết phân tử O3 gồm 1 liên kết đôi O=O và 1 liên kết đơn OO. (1) 3O2(g)  2O3(g) = 3 x 498 2 x (498 + 204) = +90 kJ (2) 2O3(g) 3O2(g) = 2 x (498 + 204) 3 x 498 = 90 Kj Dựa vào kết quả tính toán cho thấy quá trình O2 2O và 3O2  2O3 có > 0, chứng tỏ không có khả năng tồn tại. Qúa trình 2O3  3O2 có
phản ứng phân hủy trinitroglycerin HS thực ( C3H5O3(NO2)3), theo phương trình sau ( biết hiện các nhiệt tạo thành của trinitroglycerin là 370,15 nhiệm kJ/ mol) vụ: thảo luận câu C3H5O3(NO2)3)6N2(g) + 12CO2(g) +10H2O(g) hỏi 4 và + O2(g) trình bày Hãy giải thích vì sao trinitroglycerin được ứng kết quả dụng làm thành phần thuốc súng không theo yêu khói? cầu của Áp dụng công thức: GV. Rút =12x(CO2)+10X(H2O)4x( C3H5O3(NO2)3) ra được =12 x (393,50) + 10 x (241,82) 4 x ( cách tính 370,15) enthalpy = 5659,6Kj của Do giá trị = 5659,6Kj
1. Mục tiêu: Tính được của một phản ứng dựa vào bảng số liệu năng lượng liên kết, nhiệt tạo thành cho sẵn. 2. Tiến trình tổ chức hoạt động: a. Nhiệm vụ: GV chuẩn bị sẵn các hình ảnh – b. Thực hiện nhiệm vụ: Cho HS quan sát các hình ảnh c. Báo cáo thảo luận: Biến thiên enthalpy của phản ứng được tính toán dựa trên giá trị năng lượng liên kết hoặc dựa vào enthalpy tạo thành. HĐ 2. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết. Thời gian: 40 phút 1. Mục tiêu: Tính được của một phản ứng dựa vào bảng số liệu năng lượng liên kết, nhiệt tạo thành cho sẵn. 2. Tiến trình tổ chức hoạt động: a. Giao nhiệm vụ: Hoạt động theo nhóm, yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ: thảo luận câu hỏi 1,2,3 và trình bày kết quả theo yêu cầu của GV. Rút ra được cách tính enthalpy của phản ứng. b. Thực hiện nhiệm vụ Báo cáo thảo luận:: Từ việc quan sát Hình 14.1 trong SGK, GV hướng dẫn HS rút ra được cách tính enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết. c. Phương pháp công cụ đánh giá và kết luận
1. Quan sát hình 14.1 cho Biết liên kết hóa học nào bị phá vỡ, liên kết hóa học nào được hình thành khi H2 phản ứng với O2 tạo thành H2O (ở thể khí) 2. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác đínhố lượng và loại liên kết. Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: CH4, CH3Cl, NH3, CO2. 3. Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen (NN) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide( N=O). N2(g) + O2(g) 2NO(g) d. Sản phẩm học sinh cần đạt: 1. Liên kết hóa học bị phá vỡ là HH và O=O. Liên kết hóa học được hình thành là HOH 2. CH4 có 4 liên kết đơn CH CH3Cl có 3 liên kết đơn CH và 1 liên kết đơn CCl NH3 có 3 liên kết đơn NH CO2 có 2 liên kết đôi C=O 3. Tổng năng lượng thu vào để phá vỡ liên kết : Eb(NN) + Eb(O=O) = 945 + 498 = 1 443 kJ Tổng năng lượng tỏa ra để hình thành liên kết : Eb(NO) = 2 x 607 = 1 214 kJ Eb của chất đầu lớn hơn giá trị Eb sản phẩm của phản ứng. Phản ứng thu nhiệt. = 1 443 1 214 = 229 kJ > 0 . Nitrogen(NN) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide( N=O). Cách tính enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết chỉ áp dụng cho liên kết cộng hóa trị và ở trạng thái khí. Ví dụ : C2H6(g) + Cl2(g) C2H5Cl(g) + HCl(g)
HĐ 3. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành. Thời gian: 30 phút 1. Mục tiêu: Tính được của một phản ứng dựa vào bảng số liệu năng lượng liên kết, nhiệt tạo thành cho sẵn. 2. Tiến trình tổ chức hoạt động: a. Giao nhiệm vụ: Hoạt động theo nhóm, yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ: thảo luận câu hỏi 4 và trình bày kết quả theo yêu cầu của GV. Rút ra được cách tính enthalpy của phản ứng và vận dụng tính giá trị của các phản ứng trong phần luyện tập. b. Thực hiện nhiệm vụ Báo cáo thảo luận: Nghiên cứu ví dụ 3,4, GV hướng dẫn HS rút ra được cách tính enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành. c. Phương pháp công cụ đánh giá và kết luận Gía trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học không? Gía trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện nào? d.Sản phẩm học sinh cần đạt: Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học. Khi tính giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng thì cần nhân hệ số tỉ lượng với enthalpy tạo thành của các chất tương ứng. Giá trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện chuẩn: Áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K) IV. HỒ SƠ DẠY HỌC: 1. Nội dung HS ghi bài: 1. XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG DỰA VÀO NĂNG
LƯỢNG LIÊN KẾT. Phản ứng hóa học xảy ra khi có sự phá vỡ các liên kết hóa học của các chất đầu(cđ) và hình thành các liên kết hóa học của các sản phẩm (sp). Sự phá vỡ liên kết cần cung cấp nằn lượng, sự hình thành các liên kết lại giải phóng năng lượng. Tổng quát: = b(cđ) b(sp) Với b(cđ) , b(sp): tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản ứng. Tính biến thiên enthalpy của phane ứng dựa vào năng lượng liên kết được áp dụng cho phản ứng trong đó các chất đều có liên kết cộng hóa trị ở thể khí khi biết giá trị năng lượng liên kết của tát cả các chất trong phản ứng. 2. XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG DỰA VÀO ENTHALPY TẠO THÀNH. Cho phương trình hóa học tổng quát: Aa+Bb  Mm + nN Có thể tính được biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học () khi biết các giá trị của tất các các chất đầu và sản phẩm theo công thức sau: = m x(M)+n x (N) – a x (A) – b x (B) Tổng quát : = (sp) (cđ) Với (sp),(cđ) : tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn tương ứng của sản phẩm, chất đầu của phản ứng. 2. Hình ảnh trực quan và phiếu học tập:
Bảng 14.1. Năng lượng liên kết của một số liên kết cộng hóa trị PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Quan sát hình 14.1 cho Biết liên kết hóa học nào bị phá vỡ, liên kết hóa học nào được hình thành khi H2 phản ứng với O2 tạo thành H2O (ở thể khí) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác đínhố lượng và loại liên kết. Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: CH4, CH3Cl, NH3, CO2.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen (NN) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide( N=O). N2(g) + O2(g) 2NO(g) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Gía trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học không? Gía trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện nào V. BÀI TẬP 50 phút 1. Giá tri cùa các phån úng: a)N2H4(g)  N2(g) + 2H2 (g) = 4 x 391 + 418 945 – 2 x 432 = 173 kJ b) 4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g) = 4 x 427 + 498 2 x 243 2 x 467 = 786 kJ 15 2. Phån úng: C6H6(l) + O2(g) 6CO2(g) + 3H2O(g) : +49,0 0 393,50 241,82 = 6 x (393,50) + 3 x (241 ,82) 49 = 3 037,46 kJ Phản ứng: C3H8(g) + 5 O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(g) : 105 0 393,50 241,82 = 3 x (393,50) + 4 x (241 ,82) 105 = 2 042,78 kJ Số mol propane = = = 46,42 kJ Số mol benzene = = = 38,94 Kj
Lượng nhiệt sinh ra khi đót cháy 1,0 g propane C3H8(g) nhiều hơn so với lượng nhiệt sinh ra khi đót cháy 1,0 g benzene C6H6(l). 3. Phản ứng: 2Al(s) + Fe2O3(s) Fe(s) + Al2O3(s) : 0 825,50 0 1 676,00 = 1 676,00 (825,50) = 850,5 kJ Giá tri càng âm sẽ càng thuận lợi cho phån úng xảy ra. 4. SO2(g) + O2(g) SO3(g) = —98,5 kJ/mol Số mol SO2: 1,125 mol. Lượng nhiêt giải phóng: 98,5 x 1,125 = 110,81 kJ 5. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) = 484,0 kJ a)Do
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào nhiệt tạo thành có giá trị 2 042,78 kJ âm hơn so với biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết 1 718 kJ.