intTypePromotion=1
ADSENSE

Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học 12: Bài toán nhiệt hóa học và cân bằng hóa học

Chia sẻ: Cuong Dang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:24

43
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học 12 nghiên cứu về bài toán nhiệt hóa học và cân bằng hóa học nhằm giúp học sinh có những kỹ năng như thế ngoài tự học, tự sáng tạo, hỗ trợ công tác giảng dạy của giáo viên. Mời các bạn cùng tham khảo sáng kiến kinh nghiệm để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm Hóa học 12: Bài toán nhiệt hóa học và cân bằng hóa học

BÀI TOÁN NHIỆT HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC<br /> <br /> A. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> <br />  I. LỜI MỞ ĐẦU: <br /> <br /> Trong quá trình giảng dạy cho học sinh nhiệm vụ đặt ra cho giáo viên là làm sao có <br /> thể phát triển tư duy cho học sinh, giúp học sinh có thể phát triển tư duy một cách tốt nhất  <br /> đặc biệt là trong bộ  môn Hóa học (môn học nghiên cứu và sáng tạo). Việc vận dụng các  <br /> kiến thức lý thuyết vào trong các bài tập là một quá trình rất tốt để học sinh có thể phát triển  <br /> tư duy cho học sinh.<br /> <br /> Vậy để học sinh có những kỹ năng như thế ngoài tự  học, tự  sáng tạo của học sinh thì giáo  <br /> viên cũng phải cung cấp cho học sinh những kiến thức cũng như những phương pháp các bài <br /> tập phù hợp với mức độ yêu cầu của các kỳ  thi. Trong quá trình giảng dạy đặc biệt là dạy  <br /> đối tượng học sinh giỏi chuẩn bị cho các kỳ thi học sinh giỏi các cấp, tôi thấy rằng có một  <br /> số chuyên đề rất mới và cần phải đào sâu kiến thức hơn thì hình như học sinh không có tài  <br /> liệu và việc tự  học sinh nghiên cứu hay tự hệ thống cho mình những kiến thức như vậy là  <br /> rất khó.Vì vậy thực tế yêu cầu cần thiết người giáo viên sẽ bổ sung các kiến thức thêm cho  <br /> học sinh cũng như hệ thống các kiến thức và hệ thống các dạng bài tập cho học sinh. Với ý <br /> định đó, trong sáng kiến kinh nghiệm (SKKN) này tôi muốn đưa ra hệ  thống về  lý thuyết  <br /> cũng như  một số  dạng bài tập thuộc chương trình ôn thi học sinh giỏi các cấp về  bài toán  <br /> nhiệt hóa học­ cân bằng hóa học . Dĩ nhiên phương pháp này nó là sự kết hợp giữa lý thuyết  <br /> mà học sinh tiếp thu được trong quá trình học tập ở phổ thông.<br /> <br /> II. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU: <br /> <br /> * Thực trạng :<br /> <br /> Trong các kỳ thi, đặc biệt trong các kỳ thi quan trọng của học sinh phổ thông đặc biệt <br /> là trong các kỳ  thi học sinh giỏi cấp tỉnh trở lên . Vấn đề  đặt ra là khi gặp một bài toán ở  <br /> dạng mới và hầu như không có nhiều trong chương trình cơ bản ( Bài toán nhiệt động và cân  <br /> bằng hóa học) thì học sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn và thường không làm được. <br /> <br /> Vì vậy trong quá trình giảng dạy giáo viên phải rèn luyện nghiên cứu và giảng dạy thêm cho  <br /> học sinh những kiến thức mới cũng như phương pháp giải các bài  tập liên quan cho học sinh <br /> đặc biệt là những kiến thức  nâng cao nhằm phục vụ cho các kỳ thi quan trọng.<br /> <br /> * Kết quả, hiệu quả:<br /> <br /> Với thực trạng nêu trên với những học sinh có kỹ  năng tốt sẽ  suy luận để  đưa ra <br /> những cách giải hợp lý không không giải được. Từ đó ta thấy việc học sinh tự tìm hiểu các  <br /> <br /> <br /> 1<br /> BÀI TOÁN NHIỆT HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC<br /> <br /> kiến thức mới và tìm ra phương pháp giải các bài tập của học sinh còn nhiều hạn chế  và  <br /> chưa phù hợp với mức độ của các kỳ thi.<br /> <br /> Trước tình hình đó của học sinh tôi thấy cần thiết phải hình thành cho học sinh thói <br /> quen khi gặp các vấn đề  mới mà trong chương trình phổ  thông còn hạn chế  thì giáo viên <br /> phải là người đưa ra các tình huống nhằm thúc đấy khả năng tự học kiến thức mới và đưa ra  <br /> các phương pháp phù hợp. Do đó trong quá trình giảng dạy tôi có đưa ra một phương pháp  <br /> giải nhanh bài toán hóa học : Bài toán nhiệt hóa học – cân bằng hóa học. <br /> <br /> Trong sáng kiến kinh nghiệm này tôi muốn đưa ra một trong những  phần kiến thức  <br /> và một số bài tập cơ bản phù hợp với một số kỳ thi. Nội dung được thiết lập và  được sử <br /> dụng có hiệu quả, nó được hình thành phát triển và mở  rộng thông qua nội dung kiến thức,  <br /> sự tích lũy thành những kiến thức căn bản nhất cho học sinh trong chuyên đề. <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 2<br /> BÀI TOÁN NHIỆT HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC<br /> <br /> B. CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN:<br /> <br /> ­ Giáo viên sẽ tiến hành 2 phần riêng cho học sinh: <br /> <br /> * PHẦN 1: HƯỚNG DẪN LÝ THUYẾT CƠ BẢN CHO HỌC SINH:<br /> <br /> I. Phần 1:<br /> <br />  Cung cáp lý thuyết cho học sinh về nhiệt phản ứng và cân bằng hóa học<br /> <br /> A. Một số khái niệm cơ sở của nhiệt động học<br /> <br /> I. Hệ:<br /> <br /> 1. Khái niệm:<br /> <br /> * Hệ là tập hợp các đối tượng nghiên cứu giới hạn trong một khu vực không gian xác định.<br /> <br /> * Hệ mở là hệ có thể trao đổi cả chất và năng lượng với môi trường ngoài.<br /> <br /> * Hệ kín là hệ chỉ có thể trao đổi năng lượng mà không trao đổi chất với môi trường ngoài.<br /> <br /> * Hệ cô lập là hệ không trao đổi cả chất và năng lượng với môi trường ngoài.<br /> <br /> * Hệ  đồng thể  là hệ  mà trong đó không có sự  phân chia thành các khu vực khác nhau với <br /> những<br /> <br />    tính chất khác nhau. Hệ đồng thể cấu tạo bởi một pha duy nhất.<br /> <br /> * Hệ dị thể là hệ được tạo thành bởi nhiều pha khác nhau.<br /> <br /> 2. Các đại lượng đặc trưng cho tính chất của hệ:<br /> <br /> * Các đại lượng dung độ  (khuếch độ) là các đại lượng phụ  thuộc vào lượng chất như <br /> khối lượng, thể  tích …Các đại lượng này có tính chất cộng.<br /> <br /> * Các đại lượng cường độ là các đại lượng không phụ thuộc vào lượng chất như nhiệt độ,  <br /> áp suất, khối lượng riêng…<br /> <br /> B. Hiệu ứng nhiệt của phản ứng<br /> <br /> I. Khái niệm: Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hoá học là lượng nhiệt toả ra hay hấp thụ <br /> trong phản ứng đó.<br /> <br /> II. Một vài tên gọi hiệu ứng nhiệt:<br /> <br /> 1. Nhiệt tạo thành (sinh nhiệt), nhiệt phân huỷ:<br /> <br /> <br /> 3<br /> BÀI TOÁN NHIỆT HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC<br /> <br /> Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn  Ho  của một chất là hiệu  ứng nhiệt của phản  ứng tạo  <br /> thành một mol chất đó từ các đơn chất ở trạng thái bền vững ở điều kiện tiêu chuẩn. <br /> <br /> * Chú ý: Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn  Ho của đơn chất ở trạng thái bền vững ở điều kiện <br /> tiêu chuẩn bằng không.<br /> <br /> Nhiệt phân huỷ của một chất là hiệu  ứng nhiệt của phản ứng phân huỷ  một mol chất  <br /> đó thành các đơn chất ở trạng thái bền vững ở điều kiện tiêu chuẩn.<br /> <br /> Như  vậy, nhiệt tạo thành và nhiệt phân huỷ của cùng một chất có giá trị  bằng nhau  <br /> nhưng trái dấu.<br /> <br /> 2. Nhiệt cháy (thiêu nhiệt) của một chất:  là hiệu  ứng nhiệt của phản  ứng đốt cháy một  <br /> mol chất đó bằng O2  để  tạo thành các sản phẩm  ở  dạng bền vững nhất  ở  điều kiện tiêu  <br /> chuẩn.<br /> <br /> 3. Nhiệt hoà tan của một chất: là hiệu ứng nhiệt của quá trình hoà tan một mol chất đó.<br /> <br /> III. Định luật Hess<br /> <br /> “Hiệu  ứng nhiệt của một phản  ứng hoá học chỉ  phụ  thuộc vào trạng thái đầu của các <br /> chất phản ứng và trạng thái cuối của sản phẩm phản ứng, không phụ thuộc vào các giai  <br /> đoạn trung gian, nghĩa là không phụ thuộc vào con đường từ trạng thái đầu tới trạng thái  <br /> cuối”.<br /> <br /> IV. Phương pháp xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng<br /> <br /> 1.  Phương pháp thực nghiệm:<br /> <br /> Trong phòng thí nghiệm hoá học, người ta có thể  xác định hiệu  ứng nhiệt của phản  <br /> ứng hoá học bằng cách dùng một dụng cụ gọi là nhiệt lượng kế. Nhiệt lượng kế được bố <br /> trí sao cho không có sự  trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. Nó gồm một thùng lớn  <br /> đựng nước, trong đó nhúng ngập một bom nhiệt lượng kế, đây là nơi thực hiện phản  ứng <br /> hoá học. Trong thùng còn đặt một nhiệt kế để đo sự thay đổi nhiệt độ của nước và một que  <br /> khuấy để để duy trì cân bằng nhiệt trong cả hệ.<br /> <br /> Phản  ứng được thực hiện trong bom nhiệt lượng kế. Nhiệt lượng giải phóng ra <br /> (phương pháp này thường dùng cho các phản ứng toả nhiệt) được nước hấp thụ và làm tăng <br /> nhiệt độ của nhiệt lượng kế từ T1 đến T2. Ta xác định được nhiệt lượng toả ra Q như sau:<br /> <br /> <br /> Q = C(T2 – T1)<br /> (1) (C: nhiệt dung của nhiệt lượng kế (J/K))<br /> <br /> <br /> 4<br /> BÀI TOÁN NHIỆT HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC<br /> <br /> Từ đó, xác định được hiệu ứng nhiệt của phản ứng.<br /> <br /> 2. Phương pháp xác định gián tiếp.<br /> <br /> Dựa vào định luật Hess, ta có thể xác định gián tiếp hiệu ứng nhiệt của các quá trình  <br /> đã cho bằng các cách sau:<br /> <br /> (1) Dựa vào chu trình nhiệt hoá học.<br /> <br /> (2) Cộng đại số các quá trình.<br /> <br /> (3) Dựa vào sinh nhiệt của các chất:<br /> <br /> Hiệu ứng nhiệt của phản  ứng bằng tổng sinh nhiệt của các chất sản phẩm trừ tổng  <br /> sinh nhiệt của các chất tham gia (có nhân với hệ số tỉ lượng tương ứng).<br /> <br /> (4) Dựa vào thiêu nhiệt của các chất:<br /> <br /> Hiệu  ứng nhiệt của phản  ứng bằng tổng thiêu nhiệt của các chất tham gia trừ  tổng  <br /> thiêu nhiệt của các chất sản phẩm (có nhân với hệ số tỉ lượng tương ứng).<br /> <br /> (5) Dựa vào năng lượng phân ly liên kết<br /> <br /> Hiệu ứng nhiệt của phản  ứng bằng tổng năng lượng phân ly liên kết của tất cả các <br /> liên kết trong các chất tham gia trừ tổng năng lượng phân ly liên kết của tất cả các liên kết  <br /> trong các chất sản phẩm (có nhân với hệ số tỉ lượng tương ứng).<br /> <br /> B. Nguyên lý I nhiệt động học<br /> <br /> I. Nội dung<br /> <br /> Nội dung của nguyên lý I nhiệt động học là sự bảo toàn năng lượng: <br /> <br /> “Năng lượng không thể sinh ra cũng như không thể tự biến mất mà chỉ có thể chuyển từ <br /> dạng này sang dạng khác”.<br /> <br /> II. Nội năng U và entanpi H<br /> <br /> * Nội năng của một hệ là tổng năng lượng tồn tại bên trong của hệ, bao gồm: năng  <br /> lượng hạt nhân, năng lượng chuyển động của electron trong nguyên tử, năng lượng liên kết, <br /> năng lượng dao động của các nguyên tử, năng lượng chuyển động của phân tử …<br /> <br /> * Ta không thể xác định giá trị tuyệt đối nội năng U của hệ mà chỉ xác định được sự <br /> biến thiên nội năng khi hệ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. Giả sử ở trạng thái  <br /> đầu 1, hệ nhận một nhiệt lượng là Q, sinh ra một công là W và chuyển thành trạng thái 2 thì  <br /> <br /> <br /> <br /> 5<br /> BÀI TOÁN NHIỆT HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC<br /> <br /> biến thiên nội năng của hệ là: U = Q + W (Qui  ước hệ  nhận nhiệt thì Q > 0 và hệ <br /> sinh công thì W  0:<br /> <br /> Vì KP  là hằng số   ở  nhiệt độ  xác định nên khi P tăng thì Kx  giảm, suy ra cân bằng <br /> chuyển dịch theo chiều nghịch hay là chiều có số phân tử khí ít hơn.<br /> <br /> *  n 
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2