Giảng dạy nhiệt động học

1



MỤC LỤC

Trang
Trang phụ bìa
Lời cam ñoan
Lời cảm ơn
Mục lục.....................................................................................................................1
PHẦN I: MỞ ðẦU....................................................................................................3
1 Lí do chọn ñề tài.....................................................................................................3
2. Mục tiêu ................................................................................................................3
3. Nhiệm vụ...............................................................................................................3
4 Các phương pháp nghiên cứu..................................................................................4
5. ðối tượng và phạm vi............................................................................................4
PHẦN II: NỘI DUNG...............................................................................................5
Chương 1
Cơ sở lí luận của vấn ñề nghiên cứu
1.1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt ñộng học................................................................5
1.1.1. Phát biểu nguyên lí I....................................................................................5
1.1.2. Hàm trạng thái nội năng U...........................................................................5
1.2. Nguyên lí thứ hai của nhiệt ñộng học..................................................................8
1.2.1. Phát biểu nguyên lí II..................................................................................8
1.2.2. Chiều hướng diễn biến cỉa một phản ứng hóa học.......................................8
1.3. Cân bằng hóa học ...............................................................................................9
1.3.1. Cân bằng ñồng thể ......................................................................................9
1.3.2.Cân bằng hoá học dị thể...............................................................................11

1.3.3. Sự chuyển dịch cân bằng.............................................................................11

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


2


Chương 2
Thống kê kiến thức nhiệt ñộng học trong chương trình hoá học trung học phổ thông
2.1. Các nội dung về nhiệt hóa học ...........................................................................14
2.2. Cân bằng hoá học ..............................................................................................14
2.3. Cân bằng trong dung dịch ñiện li........................................................................16
Chương 3
Một số kết quả ban ñầu
3.1. Một số kết quả khảo sát ban ñầu ........................................................................18
3.2. Một số bài soạn minh hoạ ..................................................................................
3.1.1. Bài 38: Cân bằng hoá học. .........................................................................18
3.1.2. Bài 2: Axit, bazơ và muối ..........................................................................26
3.2.1. Bài 50: Cân bằng hoá học ..........................................................................30
3.2.2. Bài 3: Axit, bazơ và muối. .........................................................................
3.3 Một số bài tập củng cố, hoàn thiện kiến thức .......................................................
PHẦN III: KẾT LUẬN .............................................................................................
1. Kết luận.................................................................................................................
2. Ý kiến, ñề xuất ......................................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


3


PHẦN I: MỞ ðẦU
1 Lí do chọn ñề tài
Hóa học là một khoa học vừa lí thuyết, vừa thực nghiệm. Hóa học có rất nhiều
khả năng trong việc phát triển những năng lực nhận thức cho học sinh, nếu việc dạy
và học môn này ñược tổ chức ñúng ñắn. Trước ñây, ngành giáo dục nước ta lấy hoạt
ñộng của giáo viên làm chủ ñạo, còn học sinh ñóng vai trò tiếp thu, lĩnh hội kiến
thức một cách thụ ñộng qua lời giảng của giáo viên. Nếu cứ tiếp tục cách dạy và học
như vậy, ngành giáo dục nước ta sẽ không phát triển, không ñáp ứng ñược những
yêu cầu mới của xã hội. Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện ñại hóa ñất nước, sự thử
thách trước nguy cơ tụt hậu trên ñường tiến vào thế kỉ XXI bằng trí tuệ ñang ñòi hỏi
ñổi mới giáo dục. Theo xu hướng ñổi mới giáo dục phổ thông hiện nay “ dạy học
lấy học sinh làm trung tâm” thì vai trò tích cực, chủ ñộng, sáng tạo của học sinh
ñược phát huy, còn vai trò của giáo viên không hề bị hạ thấp mà trái lại có yêu cầu
cao hơn nhiều, giáo viên ñóng vai trò tổ chức và ñiều khiển học sinh chiếm lĩnh tri
thức, tự lực hoạt ñộng tìm tòi ñể lĩnh hội kiến thức mới. Do ñó, người giáo viên cần
có sự hiểu biết và vốn kiến thức vừa sâu, vừa rộng , ñặc biệt là những nội dung khó
như phần nhiệt ñộng học ñể học sinh hiểu và vận dụng giải bài tập.

Hiện nay, một số giáo viên trẻ mới ra trường gặp khó khăn trong việc giảng dạy
những nội dung khá trừu tượng này. Do ñó, không mang lại hiệu quả cao trong quá
trình giảng dạy.
Nhận thấy ñược ñiều ñó nên em ñã chọn ñề tài: “ Giảng dạy một số nội dung
nhiệt ñộng học trong chương trình hóa học trung học phổ thông”.
2. Mục tiêu:
Xác ñịnh ñược cách thức giảng dạy một số nội dung nhiệt ñộng học trong chương
trình hóa học trung học phổ thông.
Phương pháp giảng dạy một số nội dung nhiệt ñộng học trong chương trình hóa
học trung học phổ thông
3. Nhiệm vụ:
Nghiên cứu sách giáo khoa hóa học lớp 10, 11 và các tài liệu khác có liên quan
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


4


Nghiên cứu về nhiệt ñộng học trong chương trình hóa học phổ thông, ñặc biệt lớp
10 và 11
ðiều tra, thiết kế tiết dạy.
4 Các phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu tài liệu lí luận: sách giáo khoa và các tài liệu liên quan
khác
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát giáo viên và học sinh.
Phương pháp nghiên cứu khác: ñiều tra và trao ñổi với giáo viên, test…
5. ðối tượng và phạm vi:
ðối tượng: giáo viên và học sinh.
Các nội dung nhiệt ñộng học trong chương trình hóa học trung học phổ thông
Phương pháp, phương tiện dạy học, tổ chức dạy học tích cực

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


5


PHẦN II: NỘI DUNG
Chương I: Cơ sở lí luận của vấn ñề nghiên cứu
1.1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt ñộng học:
1.1.1. Phát biểu nguyên lí I:
Nguyên lí I ñược phát biểu dưới nhiều dạng khác nhau.
Khi một hệ kín thực hiện một chu trình, tổng ñại số của các công W và nhiệt Q
mà hệ trao ñổi với môi trường ngoàu bằng không.

0)( =+
∑ i
i
i
WQ
Phương trình trên cho thấy rằng, khi thực hiện một chu trình, nếu nhận công nó sẽ
nhường nhiệt, còn nếu nhận nhiệt nó sẽ sinh công. Nếu gọi một ñộng cơ hoạt ñộng
tuần hoàn sinh công mà không cần nhận nhiệt là ñộng cơ vĩnh cửu loại I thì có thể
khẳng ñịnh “không thể có ñộng cơ vĩnh cửu loại I”.
1.1.2. Hàm trạng thái nội năng U:
Dựa trên nguyê lí I, chúng ta chứng minh rằng có tồn tại một hàm nội năng.
Giả sử một hệ kín thực hiện một biến ñổi AB theo 2 con ñường 1, 2 rồi sau ñó lại
quay về trạngt hái ban ñầu theo ñường 3. Năng lương mà hệ trao ñổi với môi trường
ngoài trong mỗi trường hợp là:
W
1
+ Q
1

W
2
+ Q
2

W
3
+ Q
3

Áp dụng lần lượt nguyên lí I vào các chu trình 1-3 và 2-3 ta ñược:

W
1
+ Q
1
+ W
3
= 0
W
2
+ Q
2
+ Q
3
= 0
Suy ra : W
1
+ Q
1
= W
2
+ Q
2
=… = const =
B
A
QW )( +

Như vậy, giá trị của tổng W + Q ñối với một biến ñổi bất kì của hệ kín không phụ
thuộc vào ñường biến ñổi mà chỉ phụ thuộc vào ñiểm ñi và ñiểm ñến. Nó biểu thị ñộ
biến thiên của một hàm của các thông số trạng thái của hệ. Hàm trạng thái này ñược

gọi là nội năng U của hệ.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


6


B
AAB
QWUU )( +=−

Hay : QWU +=∆
1.1.2.1. Biến ñổi ñoạn nhiệt:
Trong biến ñổi ñoạn nhiệt Q = 0. Biểu thức tóan học của nguyên lí I có dạng :
WU =∆
ðặc biệt với chu trình : WU =∆ = 0.
Một lần nữa chúng ta lại thấy: một hệ chạy theo chu trình không trao ñổi nhiệt
với bên ngoài không thể sinh công.
1.1.2.2. Biến ñổi ñẳng tích:
Trong biến ñổi ñẳng tích
0=∆V
. Do ñó, nếu
0. =−= dVPW
ng
δ
và ta có:
QdU
δ
=
∫

=
==∆
constV
V
QQU
δ

Như vậy, Q
V
bằng ñộ biến thiên của một hàm trạng thái( )U∆ và không phụ thuộc
vào ñường biến ñổi.
1.1.2.3. Hệ cô lập:
Khi một hệ nhiệt ñộng là câ lập, nó không thể trao ñổi năng lượng với môi
trường ngoài W = 0 và Q = 0. Vậy U∆ = 0. Nội năng của một hệ cô lập là không ñổi
1.1.3. Hàm trạng thái entanpi(H):
Xét một hệ không có thể thực hiện công có ích.
dVPQdU
ng
.−=
δ

Trong quá trình ñẳng áp, khi P
ng
= P
hệ
= P, ta có:

dVPQdU
P
.−=

δ

Vì dP = 0 nên PdV = PdV + VdP = d(PV).
Và : )()( PVUdPVddUQ
P
+=+=
δ

ðại lượng : H = U + PV ñược gọi là entanpi của hệ. H là một hàm trạng thái vì U
và PV ñều là hàm trạng thái.
ðối với khí lí tưởng thì PV = n.RT , do ñó:
H = U + n.RT = H(T).
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


7


Như vậy:
dHQ
P
=
δ
và
∆Η=
P
Q

1.1.4. Phương pháp tính hiệu ứng nhiệt:
1.1.4.1. Entanpi sinh:

Entanpi sinh của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành một mol chất
ấy từ các ñơn chất ở vào trạng thái bền vững nhất trong những ñiều kiện ñã cho về
nhiệt ñộ và áp suất.
Nếu ñiều kiện này là ñiều kiện tiêu chuẩn thì entanpi sinh ñược gọi là entanpi sinh
chuẩn và ñược kí hiệu bằng
o
S 298,
∆Η

Entanpi của một phản ứng hóa học bằng tổng entanpi sinh của các sản phẩm trừ
tổng entanpi sinh của các chất phản ứng.
∑
∆Η=∆Η .i
S(sản phẩm)
-
∑
∆Η.j
S(chất phản ứng)
Với ivà j là những hệ số hợp thức trong phương trình phản ứng.
Entanpi sinh nguyên tử
Khi một mol hợp chất khí ñược tạo thành từ các nguyên tử thì ñộ biến thiên
entanpi của quá trình này ñược gọi là entanpi sinh nguyên tử.
Entanpi sinh của chất tan
Entanpi sinh của chất tan là hiệu ứng nhiệt của quá trình hình thành một mol chất
ở trạng thái tan từ các ñơn chất ở vào trạng thái bền vững nhất trong các ñiều kiện
ñã cho về nhiệt ñộ và áp suất.
1.1.4.2. Entanpi cháy:
Entanpi cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng ñốt cháy một mol chất
tới các dạng oxi hóa thích ứng của các nguyên tố.
Entanpi cháy của các chất ñược xác ñịnh bằng thực nghiệm và thường ñược quy

về các ñiều kiện tiêu chuẩn: Entanpi cháy tiêu chuẩn
o
ch 298,
∆Η
“Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hóa học bằng tổng các entanpi cháy của các
chất phản ứng trừ ñi tổng các entanpi cháy của các sản phẩm”.
∑
∆Η=∆Η .i
ch(chất phản ứng)
-
∑
∆Η.j
ch(sản phẩm)

Với ivà j là những hệ số hợp thức trong phương trình phản ứng.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


8


1.1.4.3. Năng lượng liên kết:
Năng lượng của một liên kết ñịnh vị là năng lượng ñược giải phóng khi liên kết
hóa học ñược hình thành từ những nguyên tử cô lập.
“Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hóa học bằng tổng các năng lượng liên kết của
các phân tử sản phẩm trừ ñi tổng các năng lượng liên kết của các chất phản ứng”.
1.1.5.4. Năng lượng mạng lưới tinh thể ion:
Trong ñiều kiện bình thường, các hợp chất ion có cấu trúc tinh thể. Trong mạng
lưới tinh thể ion không có ranh giới giữa các phân tử. Mỗi tinh thể ñược coi như
một phân tử. Vì lí do ñó, ñối với loại hợp chất này, người ta ít dùng năng lượng liên

kết mà dùng năng lượng mạng lưới tinh thể. ðây là năng lượng ñược giải phóng khi
một mol chất tinh thể ñược hình thành từ các ion ở thể khí
1.2. Nguyên lí thứ hai của nhiệt ñộng học:
1.2.1. Phát biểu nguyên lí II:
+ Cách phát biểu thứ nhất:
Cách phát biểu này do Clausius ñề xuất nên cũng ñược gọi là cách phát biểu
Clausius hay ñịnh ñề Clausius.
“Không thể có quá trình mà kết quả duy nhất chỉ là chuyển nhiệt từ vật có nhiệt
ñộ thấp sang vật có nhiệt ñộ cao; hoặc nhiệt không thể chuyển từ vật lạnh sang vật
nóng nếu ñồng thời không diễn ra một quá trình ñền bù nào khác”.
+ Cách phát biểu thứ hai:
“Không thể chế tạo ñược một ñộng cơ làm việc theo chu trình, lấy nhiệt từ một
nguồn và biến hòan toàn thành công 9 ñộng cơ vĩnh cửi loại hai)”.
Cách phát biểu này do Thomson ñề xuất nên còn ñược gọi là cách phát biểu của
Thomson
1.2.2. Chiều hướng diễn biến của một phản ứng hóa học:
1.2.2.1. Tiêu chuẩn chiều hướng diễn biến:
Các phản ứng hóa học thường diễn ra trong ñiều kiện ñẳng nhiệt, ñẳng áp. Theo
quy luật ở trên, muốn xác ñịnh khả năng diễn biến của chúng ở những nhiệt ñộ và
áp suất xác ñịnh chúng ta phải tính biến thiên entanpi tự do
G∆
trong phản ứng tại
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


9


những ñiều kiện ñó. Giá trị âm của
G∆

cho biết phản ứng có khả năng diễn ra hay
không về mặt nhiệt ñộng học.
+
G∆
< 0 : phản ứng tự diễn biến
+
G∆
= 0: phản ứng cân bằng
+ G∆ > 0: phản ứng không tự diễn biến
1.2.2.2. Một số phương pháp tính:
+ Cách 1: Ở nhiệt ñộ và áp suất không ñổi:
STG ∆−∆Η=∆ .

+ Cách 2: Trong phương pháp này
0
298
G∆
(phản ứng)
ñược tính từ entanpi tự do sinh tiêu
chuẩn của các chất
o
Si
o
T
GG ∆=∆
∑
.
'
υ
(sản phẩm)

-
o
Si
G∆
∑
.
υ
(chất phản ứng)
+ Cách 3: ðối với các phản ứng oxi hóa – khử có thể diễn ra trong pin ñiện, bằng
cách ño sức ñiện ñộng E của pin, ta có thể tính
G∆
theo hệ thức:
G∆
= - n.F.E.
Với: n : số electron trao ñổi trong phản ứng.
F : ñiện lượng tương ứng với 1 mol electron.
F = 96500 C
1.3. Cân bằng hóa học:
1.3.1. Cân bằng ñồng thể:
1.3.1.1. Cân bằng ñồng thể trong pha khí:
Trong trường hợp này, các chất phản ứng và các sản phẩm ñều là các khí. Nếu
chúng ñược coi là khí lí tưởng thì a
i
=
o
i
P
P
với P
o

= 1 atm và
o
i
o
o
iki
P
P
RTPT ln.),(
)(
+=
µµ
. Như vậy, hằng số cân bằng ñược biểu thị qua các áp
suất phần của các khí và ñược kí hiệu là K
P
.
[ ]
υ
υ
∆−
∏
=
oiP
PPK
i
.

với
∑∑
−=∆

ii
υυυ
'

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


10


K
P
chỉ phụ thuộc vào nhiệt ñộ, không có thứ nguyên và liên hệ với
o
G∆
của phản
ứng bởi hệ thức:
P
o
T
KRTG ln.−=∆

Nếu trạng thái tiêu chuẩn của khí tương ứng với P
o
= 1atm thì phải biểu thị các áp
suất phần bằng atm
Các biểu thức khác của hằng số cân bằng trong pha khí
Khi phản ứng hoá học xảy ra trong pha khí, ta có thể biểu thị hằng số cân bằng
qua phần mol hoặc nồng ñộ mol của các chất phản ứng và các sản phẩm phản ứng
lúc cân bằng.

Trong trường hợp thứ nhất, nếu gọi n
i
là số mol của khí I thì phần mol của nó
bằng:
P
P
n
n
x
i
i
i
i
==
∑

K
x
(T,P) là một hằng số ở một nhiệt ñộ và áp suất xác ñịnh. ðó là hằng số cân
bằng của phản ứng ñược biểu thị qua phần mol x
i
mỗi khí.
Trong trường hợp thứ hai, bằng cách thay nồng ñộ mol của chất i :
[ ]
RT
P
V
n
i
ii

==
vào (4.9), ta ñược:
[ ]
( )
[ ]
[ ]
[ ]
υ
υ
υ
υ
∆
∆−








=
∏∏
o
oP
P
RT
iPRTiK
iI

K
c
(T) là một hằng số ở một nhiệt ñộ xác ñịnh. ðây là hằng số cân bằng ñược
biểu thị qua nồng ñộ mol của các chất. Quan hệ giữa K
c
và K
p
ñược biểu thị bởi hệ
thức:
υ
∆






=
RT
P
KTK
o
PC
)(

Trong trường hợp cuối cùng, gọi n
i
là số mol của chất i :
RT
V

Pn
ii
=



PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::


11


1.3.1.2. Cân bằng ñồng thể trong pha lỏng:
Nếu các chất phản ứng và các sản phẩm hoàn toàn trộn lẫn vào nhau ở trạng thái
lỏng và dung dịch ñược coi như lí tưởng thì trong biểu thức của hoá thế của chất i,
ta thay a
i
= x
i
( x
i
- phần mol của chất nguyên chất I trong hỗn hợp lỏng ).
i
o
iii
xRTTxT ln.)(),.( +=
µµ

Quan hệ giữa K
x

và
o
G∆
của phản ứng ñược biểu thị bởi hệ thức”:
x
o
KRTG ln.−=∆

1.3.2.Cân bằng hoá học dị thể:
Trong trường hợp này, cách viết biểu thức của hằng số cân bằng phụ thuộc vào
bản chất của các pha có mặt trong hệ phản ứng.
* Hệ phản ứng gồm pha lỏng và một pha khí :
Khi viết biểu thức của hằng số cân bằng , ta thay hoạt ñộ của các chất khí nguyên
chất bằng áp suất phần của chúng và thay hoạt ñộ của các chất trong pha lỏng bằng
phân số mol của chúng, hoặc bằng nồng ñộ mol nếu là dung dịch nước loãng.
* Hệ phản ứng gồm một pha lỏng và nhiều pha rắn:
Trong trường hợp này, khi viết biểu thức của hằng số cân bằng chỉ cần 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
2
T
dT
T
G
d
o
T
o
T
∆Η
−=








∆

Thay

P
o
T
KRTG ln.−=∆ vào ñó ta ñược:
2
ln
RT
dT
Kd
o
TP
∆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
PRTKK
P
RT
KK ln.ln.lnln
υυ
υ
∆−∆+=→









=
∆

Lấy ñạo hàm ñối với T, ta ñược:
2
ln
RT
U
dT
Kd
o
TC
∆
= ( 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
RT
dT
Kd
RT

H
dT
Kd
o
TC
o
T
x
∆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
o
Px
),(


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, K
x

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, K
x

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 10A
3
, lớp 10Cba
1
), 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
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
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 10A
3
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 10Cba
1
( 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 ( f
i
(%) = số lượng / n )
Tần suất f
i
(%)
ðiểm

10H 10SV 10A
3
10Cba
1

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 f
i
(%)


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 f
i
(%)

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 10A
3
10Cba
1

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 10A
3
thì có tỉ lệ 48.005, còn ñối với
với lớp cơ bản 10Cba

1
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 NO
2
, phích nước ñá
nhỏ, dung dịch K
2
Cr
2
O
4
0,2 M, dung dịch K
2
Cr
2
O
7
0,1M, dung dịch NaOH 1,0M,
H
2
O
2
thị trường.
- Bộ dụng cụ: cốc 500 ml, hai ống nghiệm chứa khí NO
2
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 NO
2

giảm, nồng ñộ N
2
O

4
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 NO

2

luôn diễn ra cân
bằng:
2NO
2
(nâuñỏ)
N
2
O
4
(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 ::