giáo án bài soạn nguyên lý I nhiệt động lực học

III/ Giảng bài mới
Các nội dung giảng
Thời
gian
(phút)
Phương pháp Hoạt động của ngừơi dạy Hoạt động của người học
Phương tiện,
đồ dùng dạy
học
I / Một số khái niệm và
định nghĩa cơ bản trong
nhiệt động học.
1/ Hệ và môi trường:
Hệ nhiệt động (gọi tắt là hệ): là
một vật hay một nhóm vật gồm số
lớn phân tử, nguyên tử (một phần
của vũ trụ) lấy ra nghiên cứu.
Phần còn lại là môi trường. Vậy
môi trường xung quanh là toàn bộ
phần còn lại của vũ trụ bao quanh
hệ.
+ Hệ hở: có thể trao đổi chất và
năng lượng với môi trường xung
quanh.
+ Hệ kín: không thể trao đổi
chất mà chỉ có sự trao đổi năng
lượng với môi trường xung
quanh.
+ Hệ cô lập: không thể trao đổi
chất và năng lượng với môi
trường xung quanh.

2/ Quy ước về dấu trong quá
trình trao đổi năng lượng:
Quy ước: Hệ nhận năng lượng:
dấu +

5
3
Thuyết
trình
Thuyết
trình
Đặt vấn đề vào bài:
Thế nào là một hệ?
Hệ nhiệt động là gì?
Lấy ví dụ một hệ nhiệt
động gồm thanh Zn cho
vào cốc dd HCl
Lấy ví dụ một cốc nước
nóng sẽ tỏa nhiệt ra môi
trừơng, Q-
Lắng nghe, suy nghĩ, trả
lời câu hỏi, liên hệ bài học
Lắng nghe, suy nghĩ, liên
hệ bài học
Máy chiếu
Bảng, phấn
Hệ nhường năng lượng dấu -
II/ Áp dụng nguyên lý I
vào hóa học. Nhiệt hóa học.
Nhiệt hóa học là quá trình

nghiên cứu hiệu ứng nhiệt của quá
trình hóa học.
Cơ sở lý thuyết của nhiệt hóa
học là nguyên lý I của nhiệt động
học.
1/ Nguyên lý I của nhiệt động
học.
1.1/ Khái niệm nội năng
Nội năng của hệ (kí hiệu U) là
một hàm đơn giá của trạng thái
nghĩa là ứng với mỗi trạng thái
xác định (p, V, T ) chỉ có một giá
trị nội năng duy nhất.
1.2/ Phát biểu nguyên lý I của
nhiệt động học
Trong một quá trình bất kỳ, biến
thiên nội năng của hệ bằng tổng
lượng nhiệt Q mà hệ nhận được
trừ đi công A mà hệ sinh
Nguyên lý I có thể biểu diễn
dưới dạng toán học:
∆U = Q – A
Người ta qui ước: hệ sinh công
A>0; hệ nhận nhiệt Q>0.
Đặt: H = U + pV
H được gọi là entalpy, nó là một
5
5
Thuyết
trình, phát

vấn
Thuyết
trình, phát
vấn
Nội năng của hệ gồm
động năng và thế năng,
động năng thế năng của
hệ là gì?
Ví dụ: ta nung nóng một
xi lanh chứa khí thì hiện
tượng gì xảy ra?
Suy nghĩ, Trả lời câu hỏi
Suy nghĩ, trả lời câu hỏi,
liên hệ bài học
hàm trạng thái vì: U và pV đều là
những hàm trạng thái.
1.3/ Dự đoán chiều hướng
diễn ra của phản ứng
Trong điều kiện bình thường
phản ứng tự diễn ra khi ∆H < 0
(phản ứng tỏa nhiệt ). Còn các
phản ứng thu nhiệt (∆H > 0) chỉ
xảy ra khi được cung cấp năng
lượng từ bên ngoài cho hệ.
Ví dụ:
phản ứng N
2
+ 3H
2
 2NH

3
;
∆H = -10,5 kcal
Phản ứng diễn ra theo chiều
thuận tạo thành NH
3
là ứng với
năng lượng nhỏ nhất của hệ.
2/ Áp dụng nguyên lý I của
nhiệt động học
2.1/ Hiệu ứng nhiệt của phản
ứng – phương trình nhiệt hóa
học
- Hiệu ứng nhiệt phản ứng là
nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của
một phản ứng hóa học
- Nếu quá trình là phát nhiệt :
giảm entalpy.
- Nếu quá trình là thu nhiệt:
tăng entalpy.
- Phương trình nhiệt hóa học là
phương trình phản ứng có ghi
hiệu ứng nhiệt và trang thái tập
3
3
Thuyết
trình
Thuyết
trình
Lấy ví dụ phương trình

nhiệt hóa học:
N
2
+ 3H
2
 2NH
3
∆H = -10,5 kcal
Lắng nghe lời giảng, ghi
lại kiến thức
Lắng nghe lời giảng, ghi
lại kiến thức
hợp các chất tham gia và tạo
thành.
- Hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn
∆H
o298
: được tính với 1 mol hợp
chất, ở nhiệt độ 25
o
C.
2.2/ Nhiệt tạo thành và nhiệt
đốt cháy
- Nhiệt tạo thành là hiệu ứng
nhiệt của phản ứng tạo thành 1
mol chất từ các đơn chất ứng với
trạng thái tự do bền vững nhất.
- Nhiệt tạo thành của các bền ở
điều kiện chuẩn được chấp nhận
bằng 0.

- Nhiệt đốt cháy là hiệu ứng
nhiệt của phản ứng đốt cháy bằng
oxi 1 mol chất hữu cơ để tạo
thành khí CO
2
, nứơc lỏng và một
số sản phẩm khác.
2.3/ Các định luật nhiệt hóa
học
2.3.1/ Định luật Lavoisier –
Laplace
“ Lượng nhiệt phân hủy một
chất bằng lượng nhiệt tạo thành
hợp chất đó từ các nguyên tố”
2.3.2/ Định luật Hess
+ Hiệu ứng nhiệt phản ứng bằng
tổng nhiệt tạo thành của các sản
phẩm phản ứng trừ đi tổng nhiệt
các chất dầu (có nhân hệ số mỗi
3
5
10
Thuyết
trình
Thuyết
trình, phát
vấn
Thuyêt
trình, phát
vấn

Ví dụ:
½ H
2
+ ½ I
2
= HI;
∆H
tt(HI)
= -6,2 Kcal/mol
HI = ½ H
2
+ ½ I
2
;
∆H
ph(HI)
= 6,2 Kcal/mol
Ví dụ:
H
2
O = H
2
+ ½ O
2
;
∆H
ph
= 57,80 Kcal/mol
H
2

+ ½ O
2
= H
2
O;
∆H
ph
= 57,80 Kcal/mol
Lắng nghe lời giải, ghi lại
kiến thức
Liên hệ từ ví dụ, nhớ nhiệt
phân hủy dấu (+), tạo
thành (-)
Từ những kiến thức vừa
học giải ví dụ 1
chất trong phương trình phản
ứng)
∆Hp/ư = ∑∆Httsp - ∑∆Htttc
Theo định luật HESS:
∆H = (∆H
3
+ ∆H
4
) – (∆H
1
+ ∆H
2
)
Ứng dụng của định luật Hess:
Dựa vào định luật Hess và các

hệ quả của nó có thể xác nhiệt tạo
thành hoặc nhiệt đốt cháy của một
chất, năng lượng liên kết hoặc
năng lượng mạng lưới tinh thể.
Ví dụ 1: Xác định ∆H của
phản ứng:
S(r) + O
2
(k) = SO
3
(k)
∆H1 = ?
Biết
S(r)+ O
2
(k) = SO
2
(k)
∆H2 = -297kcal/mol
SO
2
(r) + ½O
2
(k) = SO
3
(k)
∆H3 = -98kcal/mol