CHƯƠNG 5: NĂNG LƯỢNG HOÁ HỌC (7 tiết) Nội dung: ÔN TẬP CHƯƠNG I MỤC TIÊU Năng lực chung – Tự chủ tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu đa dạng lượng hoá học hầu hết phản ứng hoá học trình chuyển thể chất; – Giao tiếp hợp tác: Hoạt động nhóm cặp đơi cách hiệu theo yêu cầu GV, đảm bảo thành viên nhóm tham gia trình bày báo cáo; – Giải vấn đề sáng tạo: Thảo luận với thành viên nhóm, liên hệ thực tiễn nhằm giải vấn đề học sống Năng lực hố học Nhận thức hoá học: – Trình bày khái niệm phản ứng toả nhiệt, thu nhiệt; điều kiện chuẩn (áp suất bar thường chọn nhiệt độ 25 oC hay 298 K); – Trình bày enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành) biến thiên enthalpy (nhiệt phản ứng) phản ứng; – Nêu ý nghĩa dấu giá trị r H 298 Tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hoá học: – Tiến hành thí nghiệm phản ứng toả nhiệt, thu nhiệt (thí nghiệm cho CaO vào nước nhiệt phân potassium chlorate) Tìm hiểu phản ứng thu nhiệt toả nhiệt thực tế o Vận dụng kiến thức, kĩ học: – Tìm hiểu, đưa ví dụ rút kết luận thay đổi nhiệt độ trình xảy tự nhiên Giải thích phản ứng hố học có liên quan đến lượng phản ứng hóa học Phẩm chất – Có trách nhiệm tham gia tích cực hoạt động nhóm cặp đôi phù hợp với khả thân; – Cẩn thận, khách quan trung thực thực an tồn q trình làm thực hành; – Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá học tập II ĐỒ DÙNG DẠY HỌC Phiếu học tập hệ thống dạng tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: VÍ DỤ Câu 1: Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng: 0 CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k) 298 = ? Biết tt - 1206,9 - 635,6 - 393,5 (KJ) Câu 2: Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng: CH3COOH(l) + C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l) , 298 = ? Biết H(đc)0 - 871,69 - 1366,91 - 2284,05 Câu 3: Xác định lượng trung bình liên kết O – H phân tử nước, biết lượng liên kết H – H O = O tương ứng 435,9 KJ 498,7 KJ, đốt cháy đẳng áp mol H2 tỏa 483,68 KJ PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu : Cho: Xiclopropan Propen có H1 = - 32,9 kJ/mol Nhiệt đốt cháy than chì: H2 = -394,1 kJ/mol Nhiệt đốt cháy hiđro: H3 = -286,3 kJ/mol Nhiệt đốt cháy xiclopropan: H4 = - 2094,4 kJ/mol Hãy tính: nhiệt đốt cháy propen, nhiệt tạo thành xiclopropan nhiệt tạo thành propen? Câu 2: Nhiệt phản ứng: C3H8(k) + 5O2(k) 3CO2(k) + 4H2O(l) 298 K, atm – 2219 kJ.mol-1 Tính nhiệt hình thành C3H8(k) 298 K, atm Cho biết: Chất Nhiệt hình thành 298 K, atm: Δ f H o298 (kJ.mol-1 ) Nhiệt dung đẳng áp: CP (J.K-1.mol-1 ) C3H8(k) 73,5 O2(k) 29,4 CO2(k) - 393,5 37,1 H2O(l) - 285,8 75,3 III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A KHỞI ĐỘNG BÀI DẠY Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu: Gợi nhớ phản ứng hoá học xảy kèm theo thay đổi lượng, cách tính nhiệt lượng toả hay thu vào phản ứng có cách tính nào? b) Nội dung: suy nghĩ trả lời nhanh c) Sản phẩm: Các câu trả lời HS d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Hoạt động HS Nhiệm vụ học tập: HS nhận nhiệm vụ Hãy cho biết: Các cách tính hiệu ứng nhiệt Dựa sinh nhiệt, thiêu nhiệt, phản ứng ? lượng liên kết chất Thực nhiệm vụ: Nhớ lại kiến thức học trả lời nhanh – HS xung phong phát biểu – GV ghi nhận ý kiến HS giới thiệu học Kết luận: GV đưa vấn đề vào bài: Chúng ta ôn tập cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng? B HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI CÁC CÁCH TÍNH HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG Hoạt động 2: Tìm hiểu lý thuyết cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng a) Mục tiêu: – Hoạt động nhóm cặp đơi cách hiệu theo yêu cầu GV, đảm bảo thành viên nhóm tham gia trình bày báo cáo; – Trình bày cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng b) Nội dung: Phân biệt cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng c) Sản phẩm: Các cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Nhiệm vụ học tập: Cách tính hiệu ứng nhiệt phản ứng Thực nhiệm vụ 1: - Trình bày cách tình ghi cơng thức minh hoạ dựa vào sinh nhiệt chất Hoạt động HS HS nhận nhiệm vụ – HS thảo luận cặp đơi hồn thiện kết theo hướng dẫn GV – Đại diện nhóm trình bày kết quả, nhóm khác bổ sung Kết luận: – GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt: Hệ 1: Hiệu ứng nhiệt phản ứng tổng nhiệt tạo thành sản phẩm trừ tổng nhiệt tạo thành tác chất (có kể hệ số hợp thức phương trình phản ứng) 0298 tt0 ( sp ) tt0 (tg ) - Trình bày câu trả lời nhận xét, bổ sung Thực nhiệm vụ 2: – HS thảo luận cặp đơi hồn thiện - Trình bày cách tính ghi công thức minh hoạ kết theo hướng dẫn GV dựa vào thiêu nhiệt chất – Đại diện nhóm trình bày kết quả, nhóm khác bổ sung Kết luận: – GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt: Hệ Hiệu ứng nhiệt phản ứng bằn tổng nhiệt đốt cháy tác chất trừ tổng nhiệt đốt cháy sản phẩm (có kể hệ số hợp thức phương trình phản ứng) 0298 0dc (tg ) 0dc ( sp) Thực nhiệm vụ 3: – HS thảo luận cặp đôi hồn thiện - Trình bày cách tình ghi cơng thức minh hoạ kết theo hướng dẫn GV dựa vào lượng liên kết chất – Đại diện nhóm trình bày kết quả, nhóm khác bổ sung Kết luận: – GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt: Hệ Hiệu ứng nhiệt phản ứng tổng lượng liên kết có chất tham gia trừ tổng lượng liên kết có chất sản phẩm 0298 Elk0 (tg ) Elk0 ( sp ) CÁC VÍ DỤ MINH HOẠ Hoạt động 3: Hồn thành tốn đơn giản tính hiệu ứng nhiệt a) Mục tiêu: – Chủ động, tích cực tìm hiểu đa dạng lượng hoá học hầu hết phản ứng hoá học trình chuyển thể chất; - Vận dụng linh hoạt cơng thức tính hiệu ứng nhiệt phản ứng b) Nội dung: Hoàn thành phiếu học tập số c) Sản phẩm: – Kết câu tập phiếu học tập số d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Nhiệm vụ học tập: Thảo luận hoàn thành phiếu học tập số Thực nhiệm vụ : Chia lớp thành nhóm, yêu cầu HS thảo luận Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng phiếu học tập số Hoạt động HS HS nhận nhiệm vụ - Thảo luận theo nhóm - Trình bày câu trả lời nhận xét, bổ sung Kết luận: – GV phân tích làm rõ kiến thức cần đạt: Câu 1: Ta có: 298 = (- 635,6) + (- 393,5) – (-1206,9) = + 177,8 KJ Câu 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng: 0298 0dc (tc ) tt0 ( sf ) 0298 = (-871,69) + (-1366,91) – (-2284,05) = 45,45 KJ Câu 3: PT: 2H2(k) + O2(k) 2H2O(k) H = - 483,68 KJ Dựa vào hệ thứ định luật Hess ta có: 0298 Elk0 (tg ) Elk0 ( sp) 0H 2O - 483,68 = 2(435,9) + (498,7) - 927,09 H 2O = + 927,09 KJ lk (O – H) = = + 463,545 KJ TÍNH BIẾN THIÊN ENTHLPY CỦA PHẢN ỨNG Hoạt động 4: Tìm hiểu biến thiên enthalpy, phương trình nhiệt hóa học phản ứng a) Mục tiêu: - Tự chủ tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu đa dạng lượng hoá học - Trình bày biến thiên enthalpy (nhiệt phản ứng) phản ứng; - Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá học tập b) Nội dung: Vận dụng giải tốn tính biến thiên enthalpy (nhiệt phản ứng) phản ứng c) Sản phẩm: HS trình bày cách tính biến thiên enthalpy phản ứng Điều kiện chuẩn d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động GV Nhiệm vụ thực nhiệm vụ học tập: Chia lớp thành nhóm, yêu cầu HS thảo luận làm tập phiếu học tập số 2: Hoạt động HS - Thảo luận , viết câu trả lời lên bảng nhóm - Trình bày câu trả lời nhận xét, bổ sung Thực nhiệm vụ Hoàn thành phiếu học tập số Thảo luận Báo cáo, thảo luận: – Đại diện nhóm mời trình bày – GV chọn đại diện trình bày làm, nhóm – Nhóm khác nhận xét cịn lại góp ý, bổ sung, chỉnh sửa, hồn thiện kiến thức GV chốt lại kiến thức Kết luận: Câu 1: Dựa vào sơ đồ, ta thấy: - Nhiệt đốt cháy propen: H5 = H4 - H1 = -2094,4 - (- 32,9) = -2061,5 (kJ/mol) - Nhiệt tạo thành xiclopropan: H6 = 3H2 + 3H3 - H4 = 3.(-394,1) + 3.(-286,3) - (-2094,4) = 53,2 (kJ/mol) - Nhiệt tạo thành propen: H7 = H6 + H1 = 53,2 + (-32,9) = 20,3 (kJ/mol) Câu 2: Ta có: o H o298 f H 298 f H o298 C3 H8( k ) o f H 298 C3 H8( k ) CO 2( k ) f H o298 f H o298 CO2( k ) H 2O( l) o f H 298 f H o298 H 2O( l) C3H8( k ) H o298 3.(393,5) 4.(285,8) (2219) 104,7 kJ / mol Kiến thức trọng tâm: - Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) phản ứng hoá học nhiệt kèm theo phản ứng điều kiện chuẩn - Điều kiện chuẩn: áp suất bar nhiệt độ 25 oC (hay 298 K) - Phương trình nhiệt hố học phương trình phản ứng hố học có kèm theo nhiệt phản ứng trạng thái chất đầu (cđ) sản phẩm (sp) C DẶN DÒ – Làm tập SGK, SBT – Chuẩn bị trước lên lớp D KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ THƯỜNG XUYÊN GV sử dụng cơng cụ sau để đánh giá lực thực hành HS cách đánh dấu vào bảng sau: Bảng Bảng kiểm đánh giá lực thực hành HS Họ tên học sinh: ……………………… Nhóm học sinh: …………………… Các tiêu chí Có Chuẩn bị mẫu vật, dụng cụ đạt yêu cầu thí nghiệm Nêu câu hỏi thí nghiệm Nêu giả thuyết thí nghiệm Thực bước thí nghiệm Thực thao tác thí nghiệm thành thạo Ghi chép q trình thí nghiệm đầy đủ Giải thích kết thí nghiệm rõ ràng Rút kết luận xác Bảng Bảng đánh giá theo tiêu chí lực thực hành HS (rubric) Tiêu chí Hình thành giả thuyết Thuyết kế thí nghiệm xác Phân tích liệu khơng Mức Giả thuyết đúng, xác Mức Mức Giả thuyết liên quan với Không đề xuất giả thuyết thực nghiệm có giả thuyết chưa xác khơng liên quan đến thí nghiệm Thiết kế thí Thuyết kế thí Khơng thuyết kế nghiệm nghiệm chưa thí nghiệm xác, khoa học xác Phân tích Phân tích liệu khơng Khơng phân tích liệu xác liên quan đến giả liệu thuyết Giải thích, viết Chủ động giải Chưa giải thích viết Chưa giải thích viết PTHH thích viết PTHH PTHH chưa đúng, cần PTHH giúp đỡ GV Bảng Đánh giá lực thực hành HS Họ tên học sinh: ……………………… Nhóm học sinh: …………………… Mức 1: điểm Mức 2: điểm; Mức 3: điểm Tiêu chí Mức Mức Mức 1 Hình thành giả thuyết Thuyết kế thí nghiệm xác Phân tích liệu Giải thích, viết PTHH GV sử dụng cơng cụ sau để đánh giá lực hợp tác HS làm việc nhóm PHIẾU ĐÁNH GIÁ CÁ NHÂN KHI LÀM VIỆC NHĨM ( Do thành viên nhóm tự đánh giá) Họ tên: ……………………………………… ……………………… Tiêu chí Thuộc nhóm: Có/Khơng Có Khơng u cầu cần đạt Có phân cơng nhiệm vụ cụ thể cho thành viên nhóm hay khơng? Cá nhân học sinh có tích cực tiếp nhận nhiệm vụ học tập hay khơng? Có hồn thành nhiệm vụ thân theo phân cơng nhóm hay khơng? Có chủ động hỗ trợ bạn khác nhóm hay khơng Sự hợp tác học sinh nhóm có tích cực hay khơng? Thời gian hồn thành nhiệm vụ cá nhân nhóm có đảm bảo theo u cầu nhóm hay khơng? Có sản phẩm theo yêu cầu đề hay khơng? Thời gian hồn thành sản phẩm nhóm có đảm bảo thời gian hay khơng? PHIẾU ĐÁNH GIÁ BÀI BÁO CÁO CỦA CÁC NHĨM Tên nhóm: Số lượng thành viên: Quy điểm Mức độ = điểm; Mức độ = điểm; Mức độ = điểm Tiêu chí Bố cục Yêu cầu cần đạt Mức độ Tiêu đề rõ ràng, hấp dẫn người xem Cấu trúc mạch lạc, logic Nội dung Nội dung trình bày hợp lý Nội dung xác, rõ ràng, khoa học, sáng tạo Có liên kết nội dung với Có liên hệ với thực tiễn Có kết nối với kiến thức học Mức độ hồn thành sản phẩm Phong cách thuyết trình (giọng nói rõ ràng, trơi chảy,… ) Tốc độ trình bày vừa phải, hợp lí Lời nói, cử Ngôn ngữ diễn đạt dễ hiểu, phù hợp 1 Thể cảm hứng, tự tin, nhiệt tình trình bày Có tương tác với người tham dự trình thuyết trình Thiết kế sáng tạo, màu sắc hài hòa, thẩm mĩ cao Khả sáng tạo Màu chữ, cỡ chữ hợp lý 16 Hình ảnh dễ nhìn, dễ đọc 17 Cách dẫn dắt vấn đề thu hút ý người dự Tổ chức, 18 Có phối hợp nhiều thành viên 19 Trả lời câu hỏi thắc mắc nhóm khác tương tác 20 Phân bố thời gian hợp lí Điểm trung bình ………… (Cộng tổng điểm chia cho 20) ... - Nhiệt đốt cháy propen: H5 = H4 - H1 = -2 094,4 - (- 32,9) = -2 061 ,5 (kJ/mol) - Nhiệt tạo thành xiclopropan: H6 = 3H2 + 3H3 - H4 = 3. (-3 94,1) + 3. (-2 86,3) - (-2 094,4) = 53 ,2 (kJ/mol) -. .. Nhiệt hình thành 298 K, atm: Δ f H o298 (kJ.mol-1 ) Nhiệt dung đẳng áp: CP (J.K-1.mol-1 ) C3H8(k) 73 ,5 O2(k) 29,4 CO2(k) - 393 ,5 37,1 H2O(l) - 2 85, 8 75, 3 III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC A KHỞI ĐỘNG BÀI... (- 6 35, 6) + (- 393 ,5) – (-1 206,9) = + 177,8 KJ Câu 2: Hiệu ứng nhiệt phản ứng: 0298 0dc (tc ) tt0 ( sf ) 0298 = (-8 71,69) + (-1 366,91) – (-2 284, 05) = 45, 45 KJ Câu 3: PT: 2H2(k)