THÔNG TIN TÀI LIỆU
Vò Anh Tn Trang ln ¸n tiÕn sÜ hãa học Lời cảm ơn Sau thời gian nghiên cứu, Đề tài "Xây dựng hệ thống tập hóa học nh»m rÌn lun t viƯc båi dìng häc sinh giái hãa häc ë trêng trung häc phỉ th«ng " hoàn thành Để hoàn thành đợc Luận án có hớng dẫn trực tiếp Giáo s - Tiến sĩ khoa học Nguyễn Cơng phó Giáo s Tiến sĩ Trần Thành Huế, giúp đỡ tận tình thầy cô giáo tổ phơng pháp giảng dạy toàn thể thầy cô giáo khoa Hóa - Trờng Đại học S phạm Hà Nội Ngoài có ủng hộ nhiệt tình thầy cô giáo tổ Hóa, em học sinh lớp 9, lớp 10, 11, 12 chuyên Hóa thuộc Trờng trung học phổ thông khiếu Trần Phú - Hải phòng Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành đến Giáo s- Tiến sĩ khoa học Nguyễn Cơng phó Giáo s -Tiến sĩ Trần Thành Huế hớng dẫn tận tình quý báu suốt trình xây dựng hoàn thiện Luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo tổ phơng pháp giảng dạy Trờng Đại học S phạm Hà Nội, tới thầy cô giáo, em học sinh Trờng trung học phổ thông khiếu Trần Phú - Hải phòng bạn đồng nghiệp gần xa giúp đỡ hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn : - Phòng quản lý khoa học - Trờng ĐHSP Hà Nội - Ban chủ nhiệm khoa Hóa - Trờng ĐHSP Hà Nội - Ban Giám đốc Sở Giáo dục Đào tạo Hải Phòng - Ban Giám hiệu trờng THPT Năng khiếu Trần Phú - Hải Phòng Đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành tốt Luận án Tiến sĩ luận án tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh Tn Trang Hµ nội, ngày tháng năm 2003 Vũ Anh Tuấn Mục lục Phần I: mở đầu Tran g I Lý chọn ®Ị tµi II Mơc ®Ých cđa ®Ị tµi III Nhiệm vụ đề tài IV Giả thuyết khoa học V Phơng pháp nghiên cứu Phần II: nội dung Chơng I: sở lý luận thùc tiƠn vỊ båi dìng häc sinh giái hãa häc trờng trung học phổ thông I Cơ sở lý luận I.1 Vị trí công tác bồi dỡng học sinh giỏi việc đào tạo nhân tài dạy học hóa học trờng 10 PTTH I.2 Phơng pháp dạy học hóa học đại I.3 Hoạt động nhận thức học sinh trình 12 dạy- học hãa häc: C¸c phÈm chÊt,c¸c thao t¸c t duy, c¸c hình thức t duy,đánh giá trình độ ph¸t triĨn t cđa häc sinh I.3.1 Kh¸i niƯm nhËn thøc I.3.2.Nh÷ng phÈm chÊt cđa t I.3.3 RÌn luyện thao tác t dạy học hóa 17 18 Vò Anh Tn Trang ln ¸n tiÕn sĩ hóa học học trờng phổ thông I.3.4 Các hình thức t I.3.5 Đánh giá trình độ phát triển t học 19 22 27 sinh I.4 Đặc trng Dạy Học hóa học (cơ bản) bậc học nói chung bậc THPT nói riêng I.5 Năng khiếu Hoá học: Những phẩm chất & Năng lực quan trọng 29 31 cña mét häc sinh giái Hãa II Thùc tiƠn vỊ båi dìng häc sinh giái hãa häc ë trêng 38 THPT 44 KÕt ln cđa ch¬ng I ch¬ng ii : số biện pháp phát Bồi dìng häc sinh giái hãa häc I ë Trêng THPT Một số nội dung thờng đợc đề cập tới thi học sinh giỏi Quốc gia & thi dù tuyÓn Quèc tÕ & Thi Olimpic Quèc tÕ vỊ Hãa häc II Mét sè biƯn ph¸p ph¸t học sinh có lực trở thành học sinh giái Hãa III Mét sè biƯn ph¸p tÝch cùc viƯc båi dìng häc sinh giái Hãa häc ë trêng phổ thông IV Một số biện pháp tổ chức båi dìng cho häc sinh giái Hãa häc ë trêng phổ thông V Một số luyện tập hóa học ®Ĩ båi dìng häc sinh giái KÕt ln cđa ch¬ng II chơng iii: thực nghiệm s phạm I Mục đích,Nhiệm vụ Thực nghiệm s phạm II Phơng pháp thực nghiệm s phạm Vũ Anh Tuấn Trang luận án tiến sĩ hóa học 1.Chọn đối tợng thực nghiệm địa bàn thực nghiệm 2.Tổ chức kiểm tra học sinh 3.Phơng pháp đánh giá chất lợng kiểm tra III Nội dung thực nghiệm s phạm IV Kết thực nghiệm s phạm Kết thực nghiệm Đờng lũy tích so sánh kết kiểm tra Nhận xét ,đánh giá V Một số kết bớc đầu bồi dỡng học sinh giỏi hóa Hải Phòng Phần iii: kết luận Phần iv: tài liệu tham khảo Phần I:mở đầu Vũ Anh Tuấn Trang luận án tiến sĩ hóa học lý chọn đề tài Trong nghiệp đổi toàn diện đất nớc ta, đổi giáo dục trọng tâm phát triển Công đổi đòi hỏi nhà trờng phải tạo ngời lao động tự chủ, động sáng tạo Chiến lợc phát triển giáo dục đào tạo thời kỳ công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc đợc Nghị Hội nghị Ban chấp hành trung ơng Đảng khoá VIII ghi rõ : " Nhiệm vụ mục tiêu giáo dục nhằm xây dựng ngời hệ thiết tha gắn bó với lý tởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội,có đạo đức sáng, có ý chí kiên cờng xây dựng bảo vệ tổ quốc, công nghiệp hoá , đại hoá đất nớc, giữ gìn phát huy giá trị văn hoá dân tộc,có lực tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại; phát huy tiềm dân tộc ngời Việt nam,có ý thức cộng đồng phát huy tính tích cực cá nhân,làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại,có t sáng tạo ,có kỹ thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỷ luật, có sức khoẻ, ngời thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa "hồng" vừa "chuyên" nh lời dặn Bác Hồ" Cả nớc Việt Nam rộn ràng nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nớc Trong nhiệm vụ nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dỡng nhân tài, ngành giáo dục đào tạo đóng vai trò chủ đạo Vũ Anh TuÊn Trang luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc Trong tơng lai không xa,nền công nghiệp hoá chất đất nớc phát triển, cần phải có lực lợng, ®éi ngò c¸n bé giái c¸c lÜnh vùc cđa công nghệ hoá học.Việc bồi dỡng học sinh giỏi Hãa häc ë trêng phỉ th«ng n»m nhiƯm vơ phát hiện, đào tạo nhân tài mà công đổi đát nớc có vị trí thiếu đợc Sự hội nhập khu vực ASIAN, hòa nhập với cộng đồng quốc tế chØ cã thĨ thùc hiƯn tèt chóng ta cã thực lực Kết bớc đầu khiêm tốn chóng ta kú thi OLIMPIC Hãa häc Quèc tế: * Lần thứ 28 (1996 - Nga ) : 03 HC đồng * Lần thứ 29 (1997 - Canada) : 01 HC bạc + 02 HC đồng * Lần thứ 30 (1998 - Australia) : 02 HC bạc + 01 HC đồng * Lần thứ 31(1999 - Thái Lan) : 03 HC bạc + 01 HC đồng * Lần thứ 32(2000 - Đan Mạch): 01 HC vàng + 02 HC bạc + 01 HC đồng * Lần thứ 33 (2001 - ấn Độ ) : 01 HC bạc + 02 HC đồng * Lần thứ 34 (2002 - Hà Lan) : 02 HC bạc + 01 HC đồng * Lần thứ 35 (2003 - Hy Lạp ) : 01 HC vàng + 03 HC đồng nh kết môn Toán, Vật lý nhiều năm qua minh chứng cho điều Đơng nhiên mong muốn tiếp tục làm tốt việc dạy giỏi, học giỏi môn Hóa học trờng phổ thông (cũng nh đại häc) ViƯc båi dìng häc sinh giái vỊ Hãa học trờng phổ thông nằm nhiệm vụ phát hiện, đào tạo nhân tài mà công Vũ Anh TuÊn Trang luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc cuéc ®ỉi míi ®Êt níc hiƯn nã cã mét vÞ trí thiếu đợc Với vai trò đó, sử dụng số biện pháp thông thờng bồi dỡng thi lên lớp, hết cấp thi vào trờng Đại học đợc Trong lợng thông tin ngày tăng, nhng cha có tài liệu thức dùng lý luận dạy học để soi sáng hay định nghĩa lực đặc biệt học sinh giỏi hoá học, biện pháp ph¸t hiƯn ,tỉ chøc,båi dìng häc sinh giái ho¸ häc Đồng thời, năm qua, giáo viên dạy lớp chuyên hóa phải tự mò mẫm tìm cho đủ dạng, đủ loại để tiến hành bồi dỡng cho học sinh Việc đề xuất hệ thống luyện tập với dạng khác theo chơng trình chuyên (kèm theo lời giải hớng dẫn) việc cần thiết cho giáo viên học sinh chuyên hóa Đó lý thúc lựa chọn đề tài nêu II khách thể đối tợng nghiên cứu: Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Hóa học trờng PTTH Việt nam Đối tợng nghiên cứu: Xây dựng hệ thống lý luận dạy học hóa học luyện tập nhằm phát triển t việc phát bồi dỡng häc sinh giái Hãa häc ë trêng THPT II Mục đích đề tài Việc thực đề tài nhằm nghiên cứu số biện pháp phát hiện, tổ chøc båi dìng häc sinh giái Hãa ë trêng phỉ thông đề xuất hệ thống luyện tập theo chơng trình để rèn luyện t cho học sinh III Nhiệm vụ đề tài Vũ Anh Tuấn Trang luận án tiến sĩ hóa học 1.Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn việc bồi dỡng học sinh giỏi Hóa học Nêu lên đợc sở lý luận vấn đề phát triển t duy; phơng pháp t duy; thao tác t cần đợc sử dụng trình bồi dỡng học sinh giỏi môn hóa học Nghiên cứu nội dung kiÕn thøc vµ hƯ thèng bµi båi dìng, tËp huấn cho đội tuyển học sinh giỏi môn hóa trờng THPT Đề xuất số biện pháp phát lực học sinh có khả trở thành học sinh giỏi Hóa trờng phổ thông, số biện pháp tổ chức bồi dỡng cho ®éi tun häc sinh giái m«n Hãa ë trêng phỉ thông mà giáo viên nhóm môn Hóa cần thực Bớc đầu áp dụng phần mềm tin häc viƯc: - KiĨm tra tr¾c nghiƯm kiÕn thøc cho ®éi tun - Hn lun viƯc xư lý số liệu thí nghiệm máy vi tính Thực nghiệm s phạm số biện pháp phát lực,bồi dỡng tổ chức bồi dỡng häc sinh giái hãa häc ë mét sè trêng THPT chuyên toàn quốc Iv Giả thuyết khoa học Việc đạt hiệu cao học sinh kỳ thi học sinh giỏi môn Hóa học phụ thuộc vào việc: - Xác định phẩm chất lùc quan träng nhÊt cña mét häc sinh giái hãa học.Sau theo tiêu chuẩn mà tổ chức tuyển chọn học sinh vào đội tuyển Vũ Anh TuÊn Trang luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc - Lựa chọn nội dung, phơng pháp, tổ chức bồi dỡng tốt có hệ thống sở hóa häc - Cã biƯn ph¸p ph¸t triĨn tèt t sáng tạo học sinh giáo viên sử dụng hợp lý hệ thống câu hỏi tập hóa học theo mức độ trình độ phát triển t học sinh, phù hợp với đối tợng học sinh phổ thông nâng cao ®ỵc chÊt lỵng ®éi tun häc sinh giái - Cã hệ thống luyện tập từ đến nâng cao, từ vận dụng đến sáng tạo theo bài, chơng nối kết vấn đề bản, chọn lọc hóa học VI điểm luận án: Đề xuất sở lý luận lực quan trọng học sinh giỏi Hóa học (hay Năng khiếu hóa học) Đề xuất nội dung, phơng pháp phát học sinh có khả trở thành học sinh giỏi Hóa trờng phổ thông, số biện pháp tổ chức bồi dỡng cho ®éi tun häc sinh giái m«n Hãa ë trêng PTTH mà giáo viên nhóm môn Hóa cần thực Tập hợp hệ thống luyện tËp dïng båi dìng cho ®éi tun häc sinh giái môn hóa học trờng PTTH (có thông tin míi nhÊt) Phèi hỵp kü tht vi tÝnh với phơng pháp dạy học truyền thống việc kiểm tra trắc nghiệm việc phát triển,rèn luyện t cho học sinh giỏi môn hóa học V Phơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý luận luận án tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh TuÊn Trang 10 1a Tổng hợp vấn đề chung có liên quan đến Đề tài 1b Tham khảo nhiều tài liệu lý luận phơng pháp giảng dạy,các đề tài phát triển t học sinh, báo cáo đổi phơng pháp giảng dạy đề thi học sinh giỏi Quốc gia,đề thi Olimpc quốc tế Hoá học Điều tra thực tiễn : - Điều tra lực t học sinh - Phân tích thi Olimpic quốc gia,của quốc tế Đúc kết số kinh nghiệm thân thành phố Hải phòng Trao đổi kinh nghiệm với giáo viên hóa học số tỉnh bạn Đề xuất biện pháp tích cực việc bồi dìng häc sinh giái §Ị xt mét hƯ thèng bµi lun tËp nh»m rÌn lun t viƯc båi dìng häc sinh giái m«n hãa häc Thùc nghiệm s phạm sử lý kết Phần II : Nội dung Chơng I luận án tiến sĩ hóa häc Vò Anh Tn Trang 217 ë 500C vµ dới áp suất 0,344 atm độ phân ly N2O4 (k) thành NO2(k) 63% Xác định Kp; Kc; Kx N2O4 (k) 1- [ ] ly) ⇌ NO2(k) 2 1 1 PhÇn mol �n + ( độ phân Kp = PCO PCO �2 � � 1 � � 0,344 = � 1 1 thay = 0,63 tính đợc Kp = 0,9 áp dụng Kc = Kp.(RT)∆n vµ Kx = Kp P ∆n víi ∆n = tính đợc Kc = 0,034 Kx = 2,63 6000K phản ứng: H2 + CO2 H2O(k) + CO có nồng độ cân H2, CO2, H2O CO lần lợt 0,600; 0,459; 0,500 0,425 mol./1 a) Tìm Kc, Kp phản ứng b) Nếu lợng ban đầu H2 CO2 mol đợc đặt vào bình lít nồng độ cân chất bao nhiêu? a) Kc= H O CO H CO 2 = 0,5 �0,425 = 0,7716 ; Kp = Kc(RT)∆n = 0,6 �0,459 0,7716 (∆n = 0) b) T¹i CBHH: [H2O] = a ; [CO] = a ; [H2] = [CO2] = 0,2 – a a2 Ta cã : = 0,7716 a = 0,094 vµ 0,2 – a = 0,106 (0,2 - a)2 ë 1000K h»ng sè cân Kp phản ứng 2SO2 + O2 2SO3 b»ng 3,5 atm1 luËn ¸n tiÕn sÜ hãa học Vũ Anh Tuấn Trang 218 Tính áp suất riêng lúc cân SO2 SO3 áp suất chung hệ 1atm áp suất cân O2 0,1atm Gọi x áp suất riêng SO2 áp suất riêng SO3 = – 0,1 – x = 0,9 – x (0,9 - x)2 Kp = = 3,50 x = 0,57 atm PSO = 0,33 atm 0,1ì x a) Tính số cân Kp phản øng: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 ë 250C BiÕt ∆G 0ht cña NH3 = 16,64 kJ/mol b) Kp thay đổi phản ứng đợc viÕt díi d¹ng: N2 + H2⇌ NH3 ∆G = –216,64 = –33,28 kJ/mol∆G0 = –RTlnKp lnKp = – � -33,28 � � � �8,314× 298 � VËy Kp = 6,8 105 PNH Kp = nên phản ứng N2 + H2 ⇌ NH3 cã K’p = 2 PN PH PNH N2 3 H2 P P = KP = 825 C©n b»ng cđa ph¶n øng khư CO2 b»ng C : C + CO2 ⇌ 2CO x¶y ë 1090K víi h»ng số cân Kp = 10 a) Tìm hàm lợng khí CO hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung hệ 1,5atm b) Để có hàm lợng CO 50% thể tích áp suất chung bao nhiêu? a) C + CO2 2CO �n ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh Tn Trang 219 [] (1 - x) PhÇn mol 2x 1 x 1 x + x (mol) 2x 1 x Ta cã : Kp = PCO PCO �2 x � � 1 x � � 1,5 = 10 = � 1 x 1 x x = 0,79 Vậy hỗn hợp lúc cân chứa 0,79 = 1,58 mol CO (88%) vµ – 0,79 = 0,21 mol CO2 (12%) 0,5 P = 10 P = 20 atm b) Suy Kp = 0,5 ë 250C ph¶n øng NO + O2 NO2 cã G0 = 34,82 kJ vµ H0 = 56,43 kJ a) H·y tính số cân 298 K 598 K ? b) Kết tìm đợc có phù hợp với nguyên lý Le Charterlier không? 34820 G a) K298 = 10 2,303RT = 10 2,303�8,314�298 = 1,3 10 Để tính K598 không dùng công thức nói trên, cha biết G0 598 K Tuy nhiªn nÕu chÊp nhËn H0 = 56,43 kJ không phụ thuộc nhiệt độ khoảng 298 K 598 K th× cã thĨ dïng biĨu thøc: ln K H �1 � K 598 56430 � 1 � � � ln � � K598 = 12 K1 R �T1 T2 � 1,3 �10 8,314 �298 598 � b) K598 < K298 tăng nhiệt độ phản ứng tỏa nhiệt làm cân dịch chuyển theo chiều từ phải sang trái (chiều phản ứng thu nhiệt) phù hợp với nguyên lý Le Charterlier 10 8200C có phản ứng sau với số cân tơng øng: CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K1 = 0,2 K2 = 2,0 ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh Tuấn Trang 220 Lấy hỗn hợp gồm mol CaCO mol C cho vào bình chân không tích 22,4 lít giữ 8200C a) Tính số mol chất có bình phản ứng đạt tới trạng thái cân b) Sự phân huỷ CaCO3 hoàn toàn thể tích bình nhiêu (áp suất riêng khí không đổi) Kết có phù hợp với nguyên lý Le Charterlier kh«ng? a) K1 = P CO = 0,2 (atm) 2 PCO K2 = =2 PCO2 P CO = �0, = 0,63 atm Tõ PV = nRT víi R = 0,082 Sè mol CO2 = 0,05 vµ sè mol CO = 0,16 Gäi sè mol CaCO3 C phản ứng x y CaCO3 CaO + CO2 [ ] (1 – x) x (x – y) vµ C + CO2 2CO (1 – y) y 2y Ta cã: x – y = 0,05 vµ 2y = 0,16 x = 0,13 vµ y = 0,08 Sè mol: CaCO3 = 0,87; CaO = 0,13; C = 0,92; CO2= 0,05; CO = 0,16 b) Khi CaCO3 phân huỷ hoàn toàn x = sè mol CO2 = – x’ ta cã: 0,2V = (1 y)RT 0,63V = 2yRT giải phơng trình cho V = 174 lít Vậy thể tích tăng, áp suất chung giảm cân chuyển dịch theo chiều làm tăng áp suất, tức theo chiểu tạo khí CO2.(kết phù hợp nguyên lý Le Charterlier) ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh Tuấn Trang 221 11 8200C có cân b»ng: C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K1 = 0,5 H2(k) + CO2(k) ⇌ H2O(h) + CO(k) K2 = Một bình chân không dung tích 22,4 lít đợc giữ 8200C, cho vào bình 1mol chất C, CO2, H2 Hãy tính thành phần hệ lúc cân Gọi x, y số mol C H2 tham gia phản ứng C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) vµ H2(k) + CO2(k) ⇌ H2O(h) + CO(k) ph¶n øng x 2x y y y y Từ PV = nRT V,R,T không đổi nên P tû lƯ víi n, ta cã: sè mol khÝ cân bằng: CO = 2x + y; CO2=1 x – y ; H2 = – y; H2O =y PH O �PCO PCO2 (2 x y )2 y (2 x y ) K1 = = 0,5 vµ K2 = =1 PCO 1 x y PH �PCO (1 y )(1 x y ) 2 2 Giải phơng trình cho: x = vµ y = 0,5 Thµnh phần số mol hệ lúc cân bằng: CO2 = 0,5 ; CO = 0,5 ; H2 = 0,5 ; H2O = 0,5 C = 12 Cho số liệu sau đôi với phản ứng loại hidro etan: ΔG0900K S0900K(H2) 22,39 kJ.mol-1 163,0 JK1 mol-1 S0900K(Etan) S0900K(Eten) 319,7 JK-1.mol- 291,7 JK-1.mol1 luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh TuÊn Trang 222 a/ H·y tÝnh Kp phản ứng loại hidro 900K đơn vị Pa b/ Hãy xác định nhiệt hidro hóa Eten 6270C c/ Tại trạng thái cân bằng, bình phản ứng có áp suất tổng hợp 2atm Hãy tÝnh h»ng sè Kc vµ Kx ( c lµ nång độ, x phân số mol), kèm theo đơn vị d/ Tính thành phần hỗn hợp phản ứng dẫn Etan qua xóc t¸c khư hidro ë 6270C, biÕt ¸p suất tổng cộng cân 101325Pa e/ Tính số Kp 600K cho biết phản ứng loại hidro phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt? gi¶i thÝch a) C2H6 ⇌ C2H4 + H2 víi Kp = K.(P0)∆n vµ ∆n = G 22,39 �103 lnK = = 2,9922 K = 5,0173 10-2 RT 8,314 �900 Kp = 101325 5,0173 10-2 = 5083,78 Pa b) C2H4 + H2 ⇌ C2H6 cã ∆G0 = 22,39 kJ mol-1 ∆S0 = 319,7 – 291,7 – 163 = – 135 JK-1mol-1 ∆H0 = ∆G0 + ∆S0 = – 22,39 + 900(– 135 10-3) = – 143,89 kJ mol-1 c) Kc = Kp(RT)-n (giá trị P tính Pa V tính b»ng m3) n = 5083,78 Kc = = 0,679 mol.m hay 6,79 10 4mol.l 8,314 �900 Kx = Kp(P) n = 5083,78 = 2,5 10 2(atm 1) �101325 luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh TuÊn Trang 223 d) C2H6 1 a [ ] 1 a Kp = ( ⇌ C2H4 + H2 a a 1 a 1 a víi tỉng = + a 5083,78 a2 a2 )P = = 0,050173 101325 a2 a2 a= 0,2186 VËy, C2H6 = 64,12% ; C2H4 = H2 = 17,94% e) ln K 900 H � 1 � � �= 9,605 K 600 = 0,3424 Pa K 600 8,314 �600 900 � Khi gi¶m t0, h»ng sè Kp gi¶m x¶y phản ứng tổng hợp(phản ứng nghịch) phản ứng toả nhiệt (theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng: CBHH dịch chuyển theo chiều phản ứng toả nhiệt giảm t hệ) Vậy phản ứng loại hidro phản ứng thu nhiệt 13 Thuỷ ngân oxit phân hủy đợc theo : 2HgO (r) O2 (k) Với sè liÖu sau : 2Hg (k) + H 298 (kJ/mol) So298 (J/mol.K) C p (J/mol.K) Hg (k) 61,0 175 21,0 O2 205 29,0 HgO (r) 91,0 70,0 44,0 a) Hãy tính Go Kp cho phản ứng 400oC b) Tính áp suất riêng phần thuỷ ngân áp suất tổng khí cân 400oC c) Hệ có đạt tới cân không ta cho 2,00g thuỷ ngân oxit vào bình kín (V = 1,00l) nâng nhiệt độ lên 400oC ? Chøng minh b»ng tÝnh to¸n luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh TuÊn Trang 224 a) Ho298 = 122 + 182 = 304 kJ vµ So298 = 350 + 205 140 = 415 J/K Cp = 17 J/K nªn Ho673 Ho298 + Cp(673 298) = 297625 J �673� o So673 S298 CP ln� � 401,2J / K �298� Go673 = 297625 Go673 = 673 401,2 = 27617 J = 27,6 kJ RTlnK K = 0,00719 atm3 i p(O2 ) 0,5p(Hg) � p(Hg) b) K p p(Hg) p(O2 ) v� 2K p p(Hg) = 0,243 atm ; p(c¸c khÝ) = 0,365 atm p.V 36500.1.103 c) n (phải đổi đơn vị atm thành pascal Pa) RT 8,314.673 n(các khí) = 6,52 mmol n(HgO) = 0,667 n(c¸c khÝ) = 4,35 mmol Với MHgO = 216,6 mg/mmol tính đợc mHgO = 0,942g < 2g Nh cân đợc thiÕt lËp 14 Photpho pentaclorua n»m c©n b»ng víi PCl3 clo Bảng dới cho liệu nhiệt động học 25oC Po = atm Hợp chÊt Hf , kJ mol S f , J K 1.mol PCl5 (khÝ) 374,5 364,2 PCl3 (khÝ) 287,0 311,8 223,1 Cl2 (khÝ) a) H·y tính số cân Kp 180oC Giả thiết nhiệt độ chênh lệch so với 25oC không ảnh hởng đến H S phản ứng Đa vào bình rỗng (không chứa không khí) luận án tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh TuÊn Trang 225 (V = 5l) 10g photpho pentaclorua Đậy kín bình làm nóng lên 180oC Khi xảy trình phân huỷ mạnh c) Hãy tính độ điện li PCl5 tính áp suất tổng bình d) Hãy tính áp suất tổng thể tích bình 5l mà 10l Nhận xét kết qu¶ = 87,5 kJmol1 ; a) Hph¶n øng Sph¶n ứng = 170,7 J.K1mol1 Gphản ứng = 10,173 kJ/mol 10173 ln K = = 2,701 K = 0,0671 atm (V× Po (8,314.453) =atm ) 10 mol 0,0480 mol b) 10 g chÊt PCl5 øng víi no 208,24 PCl5 PCl3 + Cl2 Lỵng chÊt cân phản ứng no x x x (tính mol) Theo định luật khí p(Cl2 ) = x �R �453 (p tÝnh b»ng atm vµ V V m3) Trong phép tính dới ta tÝnh Kp b»ng atm vµ V = 0,005 m3 �x.R.453 � � � 0,005 m3 � � Kp (no x).R.453 0,005 m3 p(Cl2 ) p(PCl3) 0,124 atm x2 + x.8,91.10 3 mol 4,28.104 mol2 = x = 1,67.10 2 mol Thay x tính đợc: luận án tiến sĩ hóa học Vũ Anh TuÊn Trang 226 no x = 3,13.10 2 mol p(PCl5) 0,233 atm x = n o PhÇn PCl5 bị phân huỷ : = 0,35 (b»ng 35%) p 2.p(Cl2 ) p(PCl5 ) áp suất toàn phần : p = 0,480 atm d) phần ta phải thay 0,005 m phơng trình 0,01 m3 x2 + x.2.8,91.10 mol 4,28.2.10 4 mol2 = x = 2,17.10 2 mol p(Cl2 ) p(PCl3 ) 0,0805 atm p(PCl5) 0,098 atm no x = 2,63.10 2 mol x Phần PCl5 bị phân huỷ : = n = 0,45 b»ng 45% o ¸p suất toàn phần : p 2p(Cl2 ) p(PCl5) p = 0,265 atm Vì phản ứng số tiểu phân tăng lên, nên hệ phản ứng có tăng thể tích đồng thời với tăng số tiểu phân đó, tức với tăng Điều có nghĩa cân phản ứng chuyển dịch theo chiều tăng số tiểu phân, phù hợp với nguyên lí Le Chatelier 15 Đối với phản ứng: C(r) + CO2 (k) 2CO (k) (1) có kiện sau: Nhiệt áp suất toàn phần % CO hỗn hợp độ(0C) 800 900 (atm) 2,57 2,30 74,55 93,08 Hằng số cân 9000C phản ứng: ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh Tn Trang 227 2CO2 ⇌ 2CO + O2 (2) b»ng 1,25 10 16 atm Biết nhiệt hình thành 9000C CO2 = 390,7 kJ.mol H·y tÝnh H vµ S 9000C phản ứng (2) áp suất cân phản ứng (1) nh sau: Nhiệt ¸p suÊt CO2 (atm) ¸p suÊt CO (atm) ®é(K) 1073 1173 2,57 0,2545 2,30 0,0692 2,57 0,7455 2,30 0,9308 H»ng số cân Kp phản ứng (1) : Kp(1) PCO = ë 1073 K lµ 5,612 atm vµ ë 1173 K lµ 28,80 atm PCO2 28,80 H � 1 � 1 � � H = 171,2 kJ mol 5,612 8,314 � 1073 1173 � Vì H = const khoảng 1073 1173 K nên coi giá ln Từ trị H tính đợc ứng với nhiệt độ 1173 K phản ứng (1) Vận dụng định luật Hess để tính H1173 phản ứng (2): C (r) + CO2 ⇌ 2CO CO2 ⇌ C (r) + O2 Tỉ hỵp phơng trình cho 561,9 kJ mol H 1173 = 171,2 kJ mol H 1173 = + 390,7 kJ mol 2CO2 ⇌ 2CO + O2 1 H 1173 = 1 G 1173 = RTlnKp = 8,314 1173 ln(1,25 10 mol 1 16 ) = 357200 J ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc Vò Anh TuÊn Trang 228 S 1173 = H G 561900 357200 = 174,4 J K T 1173 III.2.1.4 Dung dịch điện ly: III.2.1.5 Phản ứng oxihóa khử : III.2.1.6 Điện hóa: III.2.2 Hóa vô cơ: III.2.1 Phản ứng chất vô cơ: III.2.2 Nhận biết vô cơ: III.2.3 Hóa hữu cơ: III.2.3.1 Hóa lập thể chất hữu cơ: III.2.3.2 Cấu trúc tính chất vật lý: III.2.3.3 Phản ứng hữu chế phản ứng: III.2.3.4 Xác định cấu tạo chất hữu cơ: III.2.3.5 Tổng hợp hữu cơ: Vũ Anh TuÊn Trang 229 luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc IV Phơng pháp tổ chức bồi dỡng học sinh giỏi hóa học A/ Tổ chức hoạt động học sinh giỏi : 1- Tham dự kiểm tra để điều tra kiến thức 2- Tập trung để đọc tài liệu sách tham khảo (theo hớng dẫn) 3- Tham dự buổi thảo luận (có giáo viªn híng dÉn) 4- TËp trung häc tËp hn theo đợt 5- Tham quan số sở:Viện nghiên cứu trờng đại học 6- Làm quen với dụng cụ hoá chất số Phòng thí nghiệm 7- Làm kiểm tra thi thử B/Tổ chức Hoạt động giáo viên tham gia bồi dỡng häc sinh giái : Khi trun thơ tri thøc míi (lý thut) Khi lun tËp : Khi «n tËp : Khi tËp huÊn tËp trung cho ®éi tun : Vò Anh Tn Trang 230 ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc T¹o mèi quan hƯ tèt với số quan, số ngành, cấp để tranh thủ đợc ủng hộ đội tuyển häc sinh giái ho¸ viƯc tham quan häc tËp, thùc tÕ ViƯc huy ®éng kinh tÕ gióp cho việc bồi dỡng, thù lao cá nhân giúp đõ học sinh tập huấn nâng cao trình độ kiến thức,ngoài huy động phụ huynh học sinh phải tận dụng ủng hộ trờng, Sở giáo dục Đào tạo Đặc biệt vận động số quan đoàn thể, Hội hay cá nhân phụ huynh học sinh có hảo tâm giúp cho phong trào học sinh giỏi tốt Cần học tập kinh nghiệm đồng nghiệp tỉnh toàn quốc KÕt ln cđa ch¬ng II Ch¬ng III thùc nghiƯm s phạm (Khoảng 20 trang) Vũ Anh Tuấn Trang 231 luận án tiến sĩ hóa học Từ phần II.2.2 (trang 64) Cho lợng dung dịch chứa 2,04 gam muối clorua kim loại (hóa trị 2) tác dụng vừa hết với lợng dung dịch chøa 1,613 gam muèi axit cña axit sunfuhidric thÊy cã 1,455gam kết tủa tạo thành Biết hóa trị kim loại muối clorua ban đầu kết tủa Viết phơng trình phản ứng xảy giải thích phản ứng xảy đợc. ta thay đổi kiện 1,613 gam muối thành 1,53 kết tìm đợc lại khác : xMCl2 + R(HS)x xMS + RClx + xHCl phản ứng nh tính đợc M = 65 không ứng với Zn mà (M=65 Zn mà đồng vị Cu65.) ... Hóa học (hay Năng khiếu hóa học) Đề xuất nội dung, phơng pháp phát học sinh có khả trở thành học sinh giỏi Hóa trờng phổ thông, số biện pháp tổ chức bồi dỡng cho đội tuyển học sinh giỏi môn Hóa. .. 11 luận án tiến sĩ hóa học sở lý ln vµ thùc tiƠn vỊ båi dìng häc sinh giái hãa häc ë trêng THpt I C¬ së lý luËn: I.1 Vị trí công tác bồi dỡng học sinh giỏi việc đào tạo nhân tài dạy học hóa học. .. học sinh giỏi - Có hệ thống luyện tập từ đến nâng cao, từ vận dụng đến sáng tạo theo bài, chơng nối kết vấn đề bản, chọn lọc hóa học VI điểm luận án: Đề xuất sở lý luận lực quan trọng học sinh giỏi
Ngày đăng: 10/11/2018, 20:31
Xem thêm: