kế hoạch bài day cánh diều 10 năng lượng hóa học

HĨA HỌC 10
CHỦ ĐỀ: NĂNG LƯỢNG HỐ HỌC
Phần 1. NỘI DUNG BÀI HỌC
SỰ BIẾN THIÊN ENTHALPY TRONG CÁC PHẢN ỨNG HOÁ HỌC
I. Enthalpy tạo thành chuẩn và enthalpy chuẩn của phản ứng hoá học
o

1. Enthalpy tạo thành chuẩn (hay nhiệt tạo thành chuẩn) ∆fH

298

của một chất (f

viết tắt của formation: tạo thành).

Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất là nhiệt kèm theo (nhiệt tỏa ra, mang dấu âm hoặc
nhiệt thu vào, mang dấu dương) phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền trong
điều kiện chuẩn.
o

(Điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar, nhiệt độ 25 C )
o

Ví dụ: ∆fH 298 (CO2) = -393,509 kJ/mol chính là lượng nhiệt tỏa ra (chú ý liên hệ với dấu của
∆fH) khi tạo ra 1 mol CO2 từ phản ứng ở điều kiện chuẩn.
C(graphite, s) + O2(g) → CO2(g)
Chú ý: Carbon dạng graphite, oxygen dạng phân tử chính là các dạng đơn chất bền của
carbon và oxygen.
o

Bảng 1. ∆fH

298

(theo kJ/mol) của một số chất:

g (gas): Chất khí; s (solid): Chất rắn; aq (aqueous): Dạng dung dịch tan trong nước
o

2. Enthalpy chuẩn (hay nhiệt chuẩn) ∆rH

298

của một phản ứng hoá học

(r viết tắt của reaction: phản ứng).
Enthalpy chuẩn của một phản ứng hố học chính là nhiệt kèm theo phản ứng đó trong
điều kiện chuẩn.
Ví dụ 1: Phản ứng giữa H2SO4 và NaOH
o
∆rH 298 = -111,68
H2SO4(aq) + 2NaOH(aq)→Na2SO4(aq)+2H2O(l)
kJ
Đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Ví dụ 2: Phản ứng đốt cháy cồn
= −1370,7 kJ
o
C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ∆rH 298
25

Ví dụ 3: Phản ứng nhiệt phân CaCO2
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) ∆rH
Ví dụ 2, 3 là phản ứng thu nhiệt.

o

298

= 178,49 kJ
o

3. Ý nghĩa của dấu và giá trị ∆rH

Từ các ví dụ trên và liên hệ với thực tế: Khi đốt trong khơng khí, cồn sẽ bắt cháy
và tự cháy đến hết trong khi phải đốt nóng liên tục bằng nguồn nhiệt ngồi để
duy trì phản ứng nung vơi.

-

o

Nhận xét: Các phản ứng có ∆ rH càng âm thì phản ứng càng thuận lợi, mức độ phản
o

ứng càng cao. Các phản ứng có ∆ rH dương cần thu nhiệt bên ngồi thì mới xảy ra phản
o

ứng nên khơng thuận lợi bằng các phản ứng có ∆rH âm.
II. Tính enthalpy chuẩn của phản ứng một phản ứng hoá học
Giả sử có phản ứng tổng quát: aA + bB → mM + nN

o

Enthalpy chuẩn của một phản ứng hoá học ∆rH 298 Kcó thể tính được dễ dàng nếu biết
o
o
các giá trị ∆fH 298 hoặc ∆cH 298 của tất cả các chất (tham gia và sản phẩm) theo các
công thức sau:
 Tính theo ∆fH

∆rH

o

298

= m.∆fH

Hãy tính ∆rH

o

298

o

298

o

298

(M) + n.∆fH

o

298

(N) - a.∆fH

298

(A) - b.∆fH

o

298

(B)

của các phản ứng: (a1) O2 → 2O (b1) 3O2 → 2O3 (c) O2 → O2

(a2) 2O → O2

(b2) 2O3 → 3O2
o

Liên hệ giữa ∆rH
cách giải thích.



o

298

thu được với khả năng tồn tại của O, O3, O2 và đề xuất

o

Ngồi ra cũng có thể tính được ∆rH 298 của một phản ứng nếu biết tất cả các giá
trị năng lượng liên kết theo công thức:
o

∆rH 298 = a.Eb(A) + b.Eb(B) - m.Eb(M) - n.Eb(N)
Trong đó, chẳng hạn Eb(A) là tổng năng lượng tất cả các liên kết trong 1 phân tử
A.
Bảng 2. Năng lượng liên kết trung bình (kJ /mol) ở 298, 1 bar.
Liên kết đơn


Bảng 3. Năng lượng liên kết trung bình (kJ /mol) ở 298, 1 bar.
Liên kết đôi, ba

o

Xác định ∆rH
-

298

các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết:

a) N2H4(g) → N2(g) + 2H2(g)
o

) Từ việc tính ∆rH 298 đề xuất lí do vì sao chất sau được sử dụng làm chất nổ?
Biết rằng sản phẩm cuối cùng của phản ứng nổ là CO2, H2O, N2 và O2.
-

BÀI TẬP
Bài 1. Ở điều kiện chuẩn, để nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO3 thì cần phải đốt cháy
hồn tồn:
a) Bao nhiêu gam ethanol?
b) Bao nhiêu gam graphite?
Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.
Cho biết:
27


C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)

∆rHo298 = −1370,7 kJ

C(graphite, s) + O2(g) → CO2(g)
∆rHo298 = -393,509 kJ
Bài 2. Xác định ∆rHo298 phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết:
CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)
Từ đó suy luận mức độ xảy ra thuận lợi của phản ứng hoá học này theo khía cạnh nhiệt.
Phần 2: HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ KẾ HOẠCH BÀI HỌC
(Dự kiến thời gian: 3 tiết)

1. Một số lưu ý khi thiết kế kế hoạch bài học
Trong mỗi chủ đề/bài học, GV chú ý bám sát mục tiêu để dạy học đạt được mục tiêu
nhận thức hóa học (kiến thức); chú ý các động từ diễn đạt yêu cầu cần đạt để thiết kế hoạt
động phù hợp; chú ý thiết kế các hoạt động dạy học ứng dụng thực tiễn: giải thích, vận
dụng vào thực tiễn.
Để HS thực hiện được các hoạt động học, GV phải hướng dẫn tổ chức cụ thể thể hiện
được nội dung thông tin để HS khai thác.
Những nội dung hoạt động dạy học ở đây chỉ mang tính chất gợi ý. Vì vậy, mỗi GV sau
khi nghiên cứu kỹ yêu cầu cần đạt, có thể sáng tạo những phương án khác về phương
pháp, kĩ thuật dạy học và cách đưa thông tin cho HS. Đặc biệt là có thể chọn các hoạt
động khác, trong đó chú ý tới các hoạt động liên quan đến thực tiễn địa phương.
Kiểm tra, đánh giá: chú ý đánh giá quá trình tức là đánh giá trong suốt quá trình HS thực
hiện từng hoạt động học tập thông qua quan sát và qua kết quả thực hiện từng hoạt động
và GV có thơng tin ngược kịp thời để điều chỉnh sửa chữa bài học. Đánh giá tổng kết khi
thực hiện từng chủ đề nội dung được xem là khâu đánh giá cuối chủ đề. Đánh giá tổng
kết kết hợp cả câu hỏi tự luận và trắc nghiệm, trong đó câu hỏi tự luận là chủ yếu.
Với chủ đề/bài học này HS được học sau khi học cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học.
Các kiến thức đã học có liên quan đến chủ đề là cơng thức phân tử và liên kết hóa học.
Nội dung của bài học này chủ yếu là tính enthalpy của một phản ứng hoá học (enthalpy
của một phản ứng hoá học (kí hiệu ∆rH) chính là nhiệt kèm theo phản ứng đó trong điều
kiện nhiệt độ và áp suất xác định, khơng đổi. Nếu phản ứng tỏa nhiệt thì ∆rH < 0; thu
nhiệt ∆rH > 0) chỉ ở mức độ áp dụng công thức từ bảng số liệu cho sẵn. Như vậy HS chỉ
cần nhớ cơng thức tính là vận dụng tính được ∆ rH. Ý nghĩa của việc nghiên cứu sự biến
thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học là: Các phản ứng hoá học xảy ra, ngoài sản
phẩm là các chất hoá học, cịn có một đại lượng vô cùng quan


trọng đi kèm theo, đó là nhiệt. Nhiệt có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong thực tế, do vậy
hiểu biết về cách tính lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hoá học có ý nghĩa
quan trọng trong việc học và ứng dụng môn hoá học trong thực tế. Vì vậy khi thiết kế các

hoạt động học GV cần lưu ý liên hệ với thực tiễn.
2. Thiết kế kế hoạch bài học

I. MỤC TIÊU
1. Mục tiêu chung của bài học
Góp phần phát triển cho HS năng lực hợp tác, năng lực tự học, năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo thông qua việc tổ chức dạy học hợp tác theo nhóm, dạy học giải
quyết vấn đề, phương pháp trực quan và sử dụng bài tập hoá học có nội dung gắn với
thực tiễn.
2. Mục tiêu cụ thể: Phát triển năng lực hóa học cho học sinh, bao gồm các

thành phần của năng lực
a) Nhận thức hoá học: Học sinh đạt được các yêu cầu cần đạt sau:
1.(i)Trình bày được khái niệm phản ứng toả nhiệt, thu nhiệt; điều kiện chuẩn (áp suất
o

1 bar và thường chọn nhiệt độ 25 C hay 298 K); (ii) enthalpy tạo thành
∆H o ,
và (iii)biến thiên enthalpy (nhiệt phản ứng) của
chuẩn (nhiệt tạo thành)
f 298


phản ứng ∆ H o .
298

r

H 298 .
o

2. Nêu được ý nghĩa của dấu và giá trị ∆
r

3. Tính được

∆ H o của một phản ứng dựa vào bảng số liệu năng lượng liên

r

298

kết, nhiệt tạo thành cho sẵn, vận dụng công thức:
∆r H

0
298

=

∑E

b

(cđ ) − ∑Eb (sp)

∆r H298 = ∑∆ f H298(sp) −
0

0

∑∆

0
f

H298

(cđ )

Eb(cđ), Eb(sp) là tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm phản
ứng.
b) Tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hóa học được thực hiện thông qua các hoạt

động thảo luận, quan sát thực tiễn, tìm tịi thơng tin… để tìm hiểu về việc
sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau; Nguồn năng lượng được sinh ra
từ các phản ứng hoá học nào? So sánh nhiệt các phản ứng khác nhau để
giải thích được mức độ thuận lợi của các phản ứng hoá học khác nhau
trong thực tiễn.
c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Thông qua các kiến thức, kĩ năng hoá

học đã học để vận dụng giải thích một số hiện tượng thực tiễn liên quan đến
nội dung bài học và một số hiện tượng thực tiễn có liên quan năng lượng của
phản ứng hoá học và vai trò của năng lượng đối với cuộc sống.


II. Phương pháp dạy học chủ yếu
PPDH hợp tác nhóm kết hợp với phương pháp đàm thoại tìm tịi/ gợi mở; dạy học
giải quyết vấn đề và sử dụng bài tập hóa học.
Chủ đề này dự kiến 3 tiết, 2 tiết tổ chức hình thành kiến thức mới và 1 tiết luyện

tập (Tiết luyện tập khơng trình bày ở đây)
III. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:
Giáo viên: Sưu tầm hình ảnh có nội dung liên quan đến bài học, thiết kế phiếu học tập
(phụ lục)
Học sinh: Sưu tầm các hình ảnh liên quan đến năng lượng của phản ứng được ứng dụng
trong Sinh học, Hóa học và trong cuộc sống.
IV. Các hoạt động học
Hoạt động 1. Hoạt động khởi động (đặt vấn đề vào bài) (Thời gian: 5 phút).
Mục đích: giúp học sinh huy động những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm của bản thân về
việc sử dụng các nguồn năng lượng trong cuộc sống để kích thích sự tị mị, mong muốn
tìm hiểu bài học mới;
Tổ chức hoạt động học: GV có thể sử dụng hình ảnh dưới đây hoặc tổ chức hoạt động
sinh động khác nhau để giải quyết vấn đề được đặt ra :
Em có biết: Trái đất sẽ trở nên lạnh lẽo băng giá nếu không được
Mặt Trời sưởi ấm?

Nguồn năng lượng sưởi ấm Trái đất
đến từ một phản ứng xảy ra trên Mặt Trời
Vậy:
- Trái đất của chúng ta được sưởi ấm lên nhờ nguồn năng lượng nào?
- Hãy nêu một vài ví dụ về việc con người sử dụng các nguồn năng lượng khác

nhau để phục vụ cuộc sống?
- Nguồn năng lượng (từ ví dụ đã nêu) được sinh ra từ các phản ứng hoá học nào?


I. Enthalpy tạo thành chuẩn và enthalpy chuẩn của phản ứng hố học

Hoạt động 2. Tìm hiểu vai trị quan trọng của việc học tập và nghiên cứu về nhiệt hố
học. ( Thời gian:10 phút)

Mục đích: Hoạt động này nhằm giúp cho HS nhận thấy được vai trò quan trọng của việc học
tập và nghiên cứu về nhiệt hoá học và mục tiêu a1(i) là:
-

Trình bày được khái niệm phản ứng toả nhiệt, thu nhiệt; điều kiện chuẩn của phản ứng
hóa học; Thơng qua hoạt động nhóm góp phần phát triển năng lực hợp tác; Quan sát
phát hiện tìm tịi khám phá trong tự nhiên một số phản ứng xảy ra có kèm theo sự tỏa
nhiệt, thu nhiệt.

Tổ chức hoạt động học:
Để chuẩn bị cho việc tìm hiểu khái niệm về enthalpy tạo thành chuẩn và enthalpy chuẩn của
phản ứng hoá học, HS cần phải hiểu vai trò quan trọng của việc học tập và nghiên cứu về nhiệt
hoá học, vì vậy GV có thể sử dụng một số ví dụ HS đã nêu trong hoạt động 1, thảo luận và
thấy các phản ứng hoá học xảy ra, ngoài sản phẩm là các chất hoá học, cịn có một đại lượng
vơ cùng quan trọng đi kèm theo, đó là nhiệt. Nhiệt có ý nghĩa vơ cùng quan trọng trong thực
tế, do vậy hiểu biết về cách tính lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hoá học có ý
nghĩa quan trọng trong việc học và ứng dụng môn hoá học trong thực tế.
GV. Sử dụng phương pháp đàm thoại gợi mở bằng hệ thống câu hỏi sau: Câu 1.
Khi đốt cháy than (carbon), ngồi sản phẩm khí CO 2 cịn thu được

A. khí carbon monoxide (CO)
B. nhiệt.
C. cả CO và nhiệt.
Câu 2. a) Cho ví dụ minh họa về phản ứng có kèm theo sự tỏa nhiệt, sự thu nhiệt. Từ đó nêu
khái niệm phản ứng tỏa nhiệt và thu nhiệt là gì?
b) Có thể tính được lượng nhiệt tỏa ra/thu vào của một phản ứng hoá học được khơng?
c) Nêu ý nghĩa của việc tính nhiệt tỏa ra/ thu vào của một phản ứng hóa học?

Yêu cầu sản phẩm của HS:
Câu 1: Đáp án C

Câu 2.a) Ví dụ: Phản ứng tôi vôi (CaO tác dụng với nước) có kèm theo sự tỏa nhiệt. Phản
ứng nung vơi là phản ứng có kèm theo sự thu nhiệt.
(HS có thể lấy các ví dụ khác)
Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học có kèm theo sự giải phóng năng lượng dưới dạng
nhiệt.
Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học có kèm theo sự thu nhận năng lượng dưới dạng nhiệt
b) Có thể tính được lượng nhiệt tỏa ra/thu vào của một phản ứng hoá học.
c) Ý nghĩa của việc tính nhiệt tỏa ra/ thu vào để biết chiều của phản ứng hóa học và có sự

tác động theo chiều mà chúng ta cần.


Hình thức đánh giá:
Đánh giá sản phẩm của HS thơng qua câu trả lời của HS so với đáp án ở trên. Mức
1. Trả lời đầy đủ như đáp án ở trên Mức 2. Trả lời chưa đầy đủ
Ví dụ: Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học có kèm theo sự giải phóng nhiệt Phản
ứng thu nhiệt là phản ứng có kèm theo sự thu nhiệt
Mức 3. Chưa trả lời được 1hoặc 2 ý a hoặc b hoặc c trong câu 2.
Hoạt động 3. Tìm hiểu khái niệm enthalpy tạo thành chuẩn (Thời gian: 15 phút)
Mục đích: Hoạt động này nhằm đạt được mục tiêu a1(ii) của bài học. Góp phần phát triển năng
lực hợp tác thơng qua hoạt động thảo luận theo nhóm để giải quyết nhiệm vụ trong phiếu học
tập số 1.
Tổ chức hoạt động:
GV có thể tổ chức cho HS thảo luận theo nhóm hoặc sử dụng PPDH tích cực khác như PP đàm
thoại tìm tòi gợi mở hoặc sử dụng kĩ thuật “Mảnh ghép”… phù hợp với đối tượng HS.
Tổ chức cho HS thảo luận nhóm, sử dụng phiếu học tập số 01
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Đọc thông tin trong Mục 1: Enthalpy tạo thành chuẩn, thảo luận nhóm và trả lời các câu hỏi
sau:
1. Enthalpy tạo thành chuẩn là gì? Thế nào gọi là điều kiện chuẩn?

2. Kí hiệu và giải thích kí hiệu enthalpy tạo thành chuẩn
3. Từ thông tin ở bảng 1 hãy cho biết:

∆fH

o

298

của O2 bằng bao nhiêu kJ/mol
∆fH

o

298

của O nguyên tử bằng bao nhiêu kJ/mol?
Vì sao với cùng nguyên tố oxi nhưng 2 giá trị này lại khác nhau?
o

4. Giải thích ý nghĩa của số liệu sau: ∆fH

298 (H2O (g) ) = − 241,818 kJ/mol trong phản
ứng giữa H2 và O2.
Trong cùng điều kiện phản ứng về nhiệt độ và áp suất, phản ứng giữa H2 và O2

o

tạo ra nước ở trạng thái lỏng hay hơi tỏa ra nhiều nhiệt hơn? Có thể tính được ∆rH
từ nước lỏng thành nước hơi được khơng?

298

quá trình

u cầu sản phẩm của HS :
1. Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất là nhiệt kèm theo (nhiệt tỏa ra, mang dấu âm

hoặc nhiệt thu vào, mang dấu dương) phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất
bền trong điều kiện chuẩn.
o

Điều kiện chuẩn là: áp suất 1 bar, nhiệt độ 25 C
o

2. Kí hiệu ∆fH

của một chất (f viết tắt của formation: tạo thành).
o
+ Giải thích ý nghĩa của số liệu: ∆ fH 298 (CO2) = -393,509 kJ/mol chính là lượng nhiệt
tỏa ra (chú ý liên hệ với dấu của ∆fH - dấu âm) khi tạo ra 1 mol CO2 từ phản ứng đốt
cháy C
ở điều kiện chuẩn.
298

C(graphite, s) + O2(g) → CO322(g)


GV lưu ý cho HS: Carbon dạng graphite, oxygen dạng phân tử chính là các dạng đơn chất bền
của carbon và oxygen.

3.Từ thông tin ở bảng 1 biết


AI. Tính Enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học

Hoạt động 5. Tìm hiểu cách tính enthalpy chuẩn của một phản ứng hoá học
( Thời gian: 15 phút)
Mục tiêu: Hoạt động này nhằm giúp HS đạt được mục tiêu a3 của chủ đề.
o

Tổ chức hoạt động học: Vận dụng các phương pháp tính ∆rH .
GV giới thiệu cơng thức tính:
Giả sử có phản ứng tổng quát: aA + bB → mM + nN
o

Enthalpy chuẩn của một phản ứng hoá học ∆ rH 298 có thể tính được dễ dàng nếu biết các giá
o
o
trị ∆fH 298 hoặc ∆cH 298 của tất cả các chất (tham gia và sản phẩm) theo các cơng thức sau:


Tính theo ∆fH

o

o

298

o

o

o

o

∆rH 298 = m.∆fH 298 (M) + n.∆fH 298 (N) - a.∆fH 298 (A) - b.∆fH 298 (B)
o
o
Ví dụ : Cho biết ∆fH 298 (Al2O3) = -1675,7 kJ/mol; ∆fH 298 (Fe2O3) = -824,2 kJ/mol. Hãy tính
o

∆rH 298 phản ứng nhiệt nhơm và từ đó lí giải vì sao (a) trong thực tế phản ứng này tự duy trì sau
khi được khơi mào (đốt nóng ban đầu). (b) Phản ứng này có thể dùng để hàn sắt, thép (tìm hiểu
tài liệu khi cần).
o

2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe ∆rH
∆rH

o

298

298

o

o

o

o

= 1.∆fH 298 (Al2O3) + 2.∆fH 298 (Fe) - 2.∆fH 298 (Al) - 1.∆fH
= 1.( -1675,7) + 2.0 - 2.(0) - 1.( -824,2) = -851,5 kJ

298

(Fe2O3)

b) Để phản ứng xảy ra, cần nhiệt ban đầu để khơi mào một lượng bột Al và Fe 2O3, sau khi

phản ứng xảy ra sẽ tỏa nhiệt, nhiệt tỏa sẽ sẽ sử dụng để khơi mào lượng Al, Fe 2O3 tiếp
theo… và phản ứng cứ như vậy tiếp diễn.
c) Phản ứng nhiệt nhơm tỏa rất nhiều nhiệt nên có thể làm nóng chảy sắt, thép. Phản ứng

lại sinh ra sắt dạng nóng chảy nên lượng sắt này dùng để hàn gắn sắt thép. Thêm vào đó,
Al2O3 sinh ra lại nổi lên trên bảo vệ bề mặt trong lúc hàn, hạn chế sự oxi hóa sắt thép.
GV: tổ chức cho học sinh làm việc nhóm theo phiếu học tập số 03
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
o

Hãy tính ∆rH 298 của phản ứng hóa học sau:
1. Phản ứng tạo thành 1 mol H2O và 1 mol H2O2 (thành phần chính nước oxy già) từ H2
và O2.
o

2. Hãy tính ∆rH

(a1) O2 → 2O
(a2) 2O → O2
Liên hệ giữa ∆rH

298

của các quá trình sau:
(b1) 3O2 → 2O3

(c) O2 → O2

(b2) 2O3 → 3O2
o

298

thu được với khả năng tồn tại của O, O3, O2 và đề xuất cách giải thích.

Yêu cầu sản phẩm của HS:
o

1. Tính ∆rH

298

Viết PTHH
∆rH

o

298

o

= 2.∆fH

298

của phản ứng tạo ra 1 mol H2O:
2H2 + O2 → 2H2O
o

(H2O) - 2.∆fH

298

(H2) - 1.∆fH

o

298

(O2)


= 2. (- 285,830) - 2.(0) - (0) = - 571,660 kJ
Phản ứng trên tính cho 2 mol H2O, vậy năng lượng cho sự hình thành 1 mol H2O là:
(-) 576,660/2 =
- 285,83 kJ

o

Tính ∆rH 298 của phản ứng tạo ra 1 mol H2O2.
Viết PTHH:
H2+ O2 → H2O2
∆rH

o

298

o

o

= ∆fH 298 (H2O2) - ∆fH 298 (H2) - ∆fH
= -187, 78 - 0 - 0 = - 187,78 kJ
o

2. Hãy tính ∆rH

∆rH

o

298

o

(a1) = 2.∆fH

o

298

của các quá trình :

298

(O) - 1.∆fH

o

o

298

o

298

(O2)

(O2) = 2.(249,17) - 1.(0,0) = 498,34 kJ.

o

∆rH 298 (a2) = 1.∆fH 298 (O2) - 2.∆fH 298 (O) = 1.(0,0) - 2.(249,17) = - 498,34 kJ.
o
o

o
∆rH 298 (b1) = 2.∆fH 298 (O3) - 3.∆fH 298 (O2) = 2.(142,7) - 3.(0,0) = 285,4 kJ.
o
o
o
∆rH 298 (b2) = 3.∆fH 298 (O2) - 2.∆fH 298 (O3) = 3.(0,0) - 2.(142,7) = - 285,4 kJ.
o
o
o
∆rH 298 (c) = 1.∆fH 298 (O2) - 1.∆fH 298 (O2) = 1.(0,0) - 1.(0,0) = 0,0 kJ.
*

o

Liên hệ giữa ∆rH 298 thu được với khả năng tồn tại của O, O 3, O2 và đề xuất cách giải thích. Phản ứng (a1) O2 → 2O và (b1) 3O2 → 2O3 là phản ứng thu nhiệt do tốn năng lượng

(498,34 kJ) để phá vỡ liên kết O=O nên khó tồn tại.
- Phản ứng (a2) 2O → O2 ; (b2) 2O3 → 3O2 là phản ứng tỏa nhiệt do 2 nguyên tử O khi

hình thành liên kết tạo thành phân tử O 2 tỏa ra lượng nhiệt (- 498,34 kJ ) dễ dàng tồn
tại.
o

- Phản ứng (c) O2 → O2 khơng có sự biến đổi (hóa học, vật lí) nào nên ∆fH

298

(O2) =

0,0 kJ/mol

Hình thức đánh giá:
b) Đánh giá sản phẩm của HS thông qua bảng kết quả thảo luận và trình bày của HS.

Mức 1. Trả lời đầy đủ như đáp án ở trên
o

Mức 2. Trả lời được các câu hỏi 1; Câu 2 tính toán được ∆ rH
chưa giải thích được ý sau:

298

của các quá trình nhưng

o

Liên hệ giữa ∆rH 298 thu được với khả năng tồn tại của O, O3, O2 và đề xuất cách giải thích
Mức 3. Trả lời được các câu hỏi 1;
Câu 2 tính toán chưa đủ hết cả 5 quá trình (có thể chỉ tính được 1 hoặc 2 quá trình) và chưa trả
o

lời được ý: Liên hệ giữa ∆ rH 298 thu được với khả năng tồn tại của O, O 3, O2 và đề xuất cách
giải thích.
b) Đánh giá năng lực hợp tác thơng qua phiếu đánh giá năng lực hợp tác (phụ lục)
o

Hoạt động 6. Tính ∆ rH 298 dựa theo năng lượng liên kết từ bảng số liệu cho sẵn của một số
phản ứng hóa học đơn giản ( Thời gian: 15 phút)
Mục tiêu: Hoạt động này nhằm giúp HS vận dụng được cơng thức để tính enthalpy chuẩn của
phản ứng một phản ứng hoá học nếu biết các giá trị năng lượng liên kết.
Tổ chức hoạt động học:

Hoạt động 6.1. Tìm hiểu cách tính ∆ rH
GV giới thiệu cách tính được ∆rH
liên kết theo công thức:
∆rH

o

298

o

298

o

298

dựa theo năng lượng liên kết

của một phản ứng nếu biết tất cả các giá trị năng lượng

= a.Eb(A) + b.Eb(B) - m.Eb(M) - n.Eb(N)


Trong đó, chẳng hạn Eb(A) là tổng năng lượng tất cả các liên kết trong 1 phân tử A. Lưu ý:
o

o

Khác với việc tính ∆rH 298 từ ∆fH 298: “chất cuối trừ chất đầu”; việc tính theo năng lượng

liên kết lại lấy “chất đầu trừ chất cuối”.
GV đưa ra bài tập sau, yêu cầu HS thảo luận theo cặp đôi
o

a) Tính ∆rH 298 của qua trình hình thành 1 mol HX (X là F, Cl, Br, I) từ H2 và X2.
b) So sánh mức độ phản ứng, từ đó rút ra điều gì về khả năng hoạt động giữa các phân tử

X2.
GV hướng dẫn học sinh dựa vào bảng 2 đã cho trong tài liệu, vận dụng công thức dưới đây để
tính, lưu ý học sinh:
o

Để tính được ∆rH 298 theo năng lượng liên kết cần phải:
- Cân bằng được phương trình hoá học.
- Viết được cơng thức cấu tạo để tính được số liên kết cho mỗi phân tử.
-

Có bảng số liệu về năng lượng liên kết.

Yêu cầu sản phẩm của HS :
o

a) Tính ∆rH 298 của qua trình hình thành 1 mol HX từ:
(i) Phản ứng của H2 với F2
H2 + F2 → 2HF
∆rHo298 = 1.Eb( H-H) +1.Eb(F-F) - 2.Eb(H-F) = 436 + 155 - 2. 567= - 543 kJ/mol
Năng lượng cho sự hình thành 1 mol HF là: - 543 /2 = --271,5 kJ
(ii) Phản ứng của H2 với Cl2 :
H2 + Cl2 → 2HCl
∆rHo298 = 1.Eb( H-H) +1.Eb(Cl-Cl) - 2.Eb(H- Cl) = 436 + 242 - 2. 431= -

184


kJ/mol
Năng lượng cho sự hình thành 1 mol HCl là: - 184 /2 = - 92 kJ
(iii) Phản ứng của H2 với Br2 :

H2 + Br2 → 2HBr

o

∆rH 298 = 1.Eb( H-H) +1.Eb(Br-Br) - 2.Eb(H- Br) = 436 + 193 - 2. 366 =
kJ/mol
Năng lượng cho sự hình thành 1 mol HBr là: - 103 /2 = - 51,5 kJ
(iv) Phản ứng của H2 với I2 :

- 103

H2 + I2 → 2HI

o

∆rH 298 = 1.Eb( H-H) +1.Eb(I-I) - 2.Eb(H-I) = 436 + 151 - 2. 299 = - 11 kJ Năng
lượng cho sự hình thành 1 mol HI là: - 11 /2 = - 5,5 kJ
b) So sánh mức độ phản ứng nhận thấy phản ứng giữa H 2 với F2 phản ứng tỏa ra lượng

nhiệt lớn nhất rồi tiếp đến Cl 2; Br2 và cuối cùng là I2, từ đó rút ra kết luận là khả
năng hoạt động hóa học giữa các phân tử X2 giảm dần từ Fluorine đến iodine.
Hình thức đánh giá:

a) Đánh giá sản phẩm của HS qua thảo luận cặp đôi
Mức 1. Trả lời đầy đủ như đáp án trên.
Mức 2. Tính được câu a nhưng chưa trả lời được câu b
Mức 3. Tính được câu a nhưng chưa tính được đầy đủ cả 4 trường hợp và chưa trả lời được câu
b.
b) Đánh giá năng lực hợp tác HS tự đánh giá lẫn nhau thông qua phiếu đánh giá năng

lực hợp tác (phụ lục)
Hoạt động 6.2. Vận dụng
GV tổ chức cho học sinh vận dụng làm bài tập sau ( làm việc cá nhân)
Sử dụng bảng 2, 3 trong tài liệu đã cung cấp số liệu để vận dụng làm bài tập dưới đây:
o

Tính ∆rH 298 các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết:
a. N2H4(g)
→ N2(g) + 2H2(g)
o

b) Từ việc tính ∆rH

đề xuất lí do vì sao chất sau đã từng được sử dụng làm chất nổ?
Biết rằng sản phẩm cuối cùng của phản ứng nổ là CO2, H2O, N2 và O2.
298

Yêu cầu sản phẩm của HS :
a) H2N-NH2 có cơng thức cấu tạo:

Từ đó xác định được: một phân tử có 1 liên kết đơn N-N (E b = 163 kJ/mol); 4 liên kết đơn NH (Eb = 391 kJ/mol. N2 có 1 liên kết ba N≡N (Eb = 941 kJ/mol), H2 có 1 liên kết đơn H-H (E b
o

= 436 kJ/mol). Áp dụng cơng thức tính ∆rH

298 K

theo năng lượng liên kết:


o

∆rH 298 = (1EN-N + 4EN-H) - (1EN≡N + 2EH-H) = (163 + 4.391) - (941 + 2.436) =
-86 kJ/mol.
o

3

b)N2H4 là chất lỏng ở điều kiện thường (sôi ở 114 C, khối lượng riêng khá nhẹ 1,021 g/cm ),
phản ứng phân hủy tỏa nhiều nhiệt lại tạo một lượng khí rất lớn nên được sử dụng trong động
cơ tên lửa.
Hình thức đánh giá:
Đánh giá sản phẩm của cá nhân thông qua thu phiếu trả lời hoặc gọi lên bảng Mức
1. Trả lời được đầy đủ như đáp án ở trên
o

Mức 2. Tính ∆rH 298 các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết:
N2H4(g)
→ N2(g) + 2H2(g)
Chưa trả lời được câu b
Mức 3. Viết được CTCT của H2N-NH2 nhưng xác định số liên kết chưa đúng nên chưa tính
o

được ∆rH 298 và chưa trả lời được câu b.
Hoạt động 6.3. GV đặt câu hỏi để phát triển tư duy sáng tạo của HS, liên hệ kiến thức
mơn Vật lí:
1. Vì cao cần tạo lượng lớn khí với nhiên liệu tên lửa?
2. Khi xảy ra phản ứng nổ, có cần sự có mặt của oxi khơng khí hay khơng?
Đáp án:
1. Luồng khí phụt mạnh ra phía sau mới tạo được lực đẩy cho tên lửa tiến lên.
2. Khi xảy ra phản ứng nổ khơng cần sự có mặt của oxi vì chất nổ có thể được sử dụng


ngay cả dưới nước, trong các điều kiện khơng có oxi.
Phản ứng nổ của nitroglycerin (nitroglycerol):
C3H5N3O9 → 3CO2 + 5/2 H2O + 3/2 N2 + 1/2 O2
GV có thể kể câu chuyện liên quan đến nhà bác học Alfred Nobel, các giải thưởng Nobel,…
Ngày nay không sử dụng chất này nữa vì rất dễ nổ ngay cả khi va chạm nhẹ nên rất nguy hiểm).
Hoạt động 7. Củng cố - Luyện tập và giao nhiệm vụ (thời gian 10 phút)
Củng cố
GV có thể tổng kết bài học bằng sơ đồ tư duy hoặc cho HS tự xây dựng sơ đồ tư duy của chủ đề
đã học. Hoặc GV có thể cho HS thảo luận câu hỏi:
a) Vì sao nói rằng “việc nghiên cứu về nhiệt (một loại năng lượng) trong phản ứng hoá học

có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu và thực tiễn”?
o

b) Có những cách nào tính ∆rH ? Nêu cơng thức tính.

Đáp án câu trả lời:
a) Việc nghiên cứu về nhiệt (một loại năng lượng) trong phản ứng hoá học có ý nghĩa quan

trọng trong nghiên cứu: Để biết mức độ các phản ứng hoá học. Trong thực tiễn: Tính

toán lượng nhiên liệu cần cho các quá trình, chọn nhiên liệu phù hợp.
b) Các cách tính ∆rH

c) Tính

o

∆ H o của một phản ứng dựa vào bảng số liệu năng lượng liên kết, nhiệt tạo
r

298

thành cho sẵn, vận dụng công thức:
d)


∆r H 298 =∑Eb (cđ ) −
0

∆r H

0
298

=

∑∆ H
f

0

298

∑E
(sp) − ∑∆

b

(sp)

f

H 298 (cđ )

0

Luyện tập
Bài 1. Ở điều kiện chuẩn, để nhiệt phân hồn tồn 0,1 mol CaCO3 thì cần phải đốt cháy hoàn
toàn:
e) Bao nhiêu gam ethanol?
Bao nhiêu gam graphite?
Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.
f)

o

Bài 2. Xác định ∆rH 298 phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết:
CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)
Từ đó suy luận mức độ thuận lợi của phản ứng hoá học này theo khía cạnh nhiệt.
Đáp án
Bài 1. Dựa theo các giá trị ∆rH

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

o

298

các phản ứng
o
∆rH 298 = 178,49 kJ/mol
o

C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ∆fH 298 = −1370,7 kJ/mol
o
C(graphite, s) + O2(g) → CO2(g)
∆fH 298 = −393,509 kJ/mol
Lượng nhiệt cần để thu được 0,1 mol CaO là Q = 0,1.178,49 = 17,849 kJ.


Vậy:
+
+

lượng C2H5OH(l) cần dùng: 17,849/1370,7 = 0,013 mol hay 0,598 gam.
lượng C (graphite, s) cần dùng: 17,849/393,509 = 0,045 mol hay 0,54 gam.
o

Bài 2. Dựa vào cơng thức tính ∆rH 298 theo năng lượng liên kết cho phản ứng:
CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)
o

∆rH 298 = 4EC-H + ECl-Cl - (3EC-H + EC-Cl) - EH-Cl = EC-H + ECl-Cl - EC-Cl - EH-Cl
= 413 + 242 - 328 -431= -104 kJ/mol.
o

Phản ứng có ∆rH âm nên thuận lợi về mặt nhiệt.
Thực tế chỉ cần đưa ra anh sáng mặt trời hỗn hợp CH4 và Cl2 là lập tức phản ứng xảy ra và có
thể nổ.
Giao nhiệm vụ: HS chuẩn bị bài cho tiết luyện tập tiếp sau bài học này.


PHỤ LỤC
Phiếu đánh giá năng lực hợp tác của học sinh
Tiêu chí

Mức độ 1(1 đ)

1.Thực
nhiệm vụ
mục

tiêu

của nhóm

Chưa
hiểu
nhiệm vụ,
hiện
cực thực
tích

để đạt
nhiệm vụ để
chung
được mục tiêu

Mức
độ 2 (2Mức độ 3 (3 đ)
đ)
rõHiểu được
mụcTích cực hỗ
trợ
chưatiêu của nhóm vànhóm xác định mục
cực thực hiện
và tích
cực
tích
tiêu
hiện
đạtnhiệm vụ
để đạttham gia các hoạt
được mục
tiêuđộng để đạt được
chung của nhóm
mục tiêu chung của
nhóm.

Tham gia
hoạtTham
gia
hoạtChủ động tạo ra sự

2.Thể hiện các kĩ
động nhóm
chưađộng nhóm
mộttương tác
tích cực
năng phối
hợptích cực và chia sẻ
cách tích cực, chia trong nhóm và chia
với các bạn trong
ý kiến không phùsẻ ý kiến phù hợp
sẻ ý kiến phù hợp
nhóm một
cách
hợp với các
thànhvới các thành viên với các thành
viên
hiệu quả
viên khác.
khác trong nhóm
khác trong nhóm
Chưa cố gắng xácCó cố gắng giúpTích cực, chủ động
đinh các thay
đổinhóm xác định các thúc đẩy
nhóm
cần thiết, từ chốithay đổi cần thiếtcùng xác định các
3.Đóng góp cho
làm việc để
tiếntrong quá
trìnhthay đổi cần thiết
sự duy trì

pháthành các thay đổi
trong qua
strinhf
triển của nhóm
hoạt động
làm
việcvàđể
cùngtiếnhoạt động và cùng
hành các thay đổi

4.Đánh

giá

động hợp tác

làm việc để
hành thay đổi

tiến

Chưa
đánh
giáĐánh giá
đượcĐánh giá được mức
được mức độ
đạtmức độ đạt mụcđộ đạt mục
đích
mục đích
của cáđích của cá nhân và của cá nhân

và
nhân và nhóm.
nhóm.
nhóm.
hoạtChưa
rút
kinh
kinh nghiệm
kinh
nghiệm
nghiệm được
chođược
Rút cho bản thân Rút
được cho bản thân
bản thân và từngnhưng chưa
thành viên
tronggiá
được
nhóm.
thành viên

đánhvà từng thành viên
từngtrong nhóm.
trong


nhóm.