Xây dựng hệ thống bài tập chương “cơ sở của nhiệt động học” của hóa học đại cương 2 bậc đại học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI 2KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 2 BẬC ĐẠI HỌC Sinh viên thực hi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG

“CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 2 BẬC ĐẠI HỌC

Sinh viên thực hiện : Chu Thị Lụa Ngành học : Hóa Vô Cơ

Hà Nội - 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI 2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG

“CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 2 BẬC ĐẠI HỌC

Sinh viên thực hiện : Chu Thị Lụa Ngành học : Hóa Vô Cơ

Cán bộ hướng dẫn

ThS Nguyễn Thị Thu Lan

Hà Nội - 2018

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Nguyễn Thị Thu Lan, người đã tận tình chu đáo trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá

trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Hóa học - TrườngĐại học Sư phạm Hà Nội 2 đã giảng dạy và truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức,kinh nghiệm quý báu trong suốt bốn năm Đại học Những kiến thức đó sẽ là hànhtrang vững chắc cho em sau này

Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng, song do thời gian và kinh nghiệm còn hạnchế nên khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận đượcnhững ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn sinh viên để khóa luận của

em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2018

Sinh viên

Chu Thị Lụa

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 8

1 Lí do chọn đề tài 8

2 Mục đích nghiên cứu 8

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 9

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

5 Phạm vi nghiên cứu 9

6 Giả thuyết nghiên cứu 9

7 Phương pháp nghiên cứu 9

8 Đóng góp mới của đề tài 10

NỘI DUNG 11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11

1.1 Khái niệm về bài tập hóa học 11

1.2 Vai trò của bài tập hóa học 11

1.2.1 Làm cho sinh viên hiểu sâu và khắc sâu kiến thức đã học 11

1.2.2 Cung cấp thêm những kiến thức mới và mở rộng sự hiểu biết mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức của sinh viên 12

1.2.3 Hệ thống hóa các kiến thức đã học 12

1.2.4 Thường xuyên rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo về hóa học 12

1.2.5 Phát triển kĩ năng: so sánh, quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp, loại suy, khái quát hóa,… 12

1.2.6 Giáo dục tư tưởng đạo đức 12

1.2.7 Giáo dục kĩ năng tổng hợp 13

1.3 Phân loại bài tập hóa học 13

1.4 Vận dụng kiến thức để giải bài tập hóa học 14

1.5 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay 14

1.6 Cơ sở phân loại bài tập hóa học căn cứ vào mức độ nhận thức và tư duy

15

1.7 Các dạng bài tập hóa học chương “Cơ sở của nhiệt động học” của học phần Hóa học đại cương 2 ở bậc Đại học 16

1.7.1 Dạng 1: Bài tập về các khái niệm cơ bản của nhiệt động học 16

1.7.1.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 16

1.7.1.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 17

1.7.1.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 17

1.7.1.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 17

1.7.2 Dạng 2: Bài tập về nguyên lí I của nhiệt động học 17

1.7.2.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 17

1.7.2.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 18

1.7.2.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 18

1.7.2.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 18

1.7.3 Dạng 3: Bài tập về nguyên lí II, III của nhiệt động học 19

1.7.3.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 19

1.7.3.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 19

1.7.3.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 19

1.7.3.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 19

1.7.4 Dạng 4: Bài tập về chiều hướng diễn biến của phản ứng hóa học 19

1.7.4.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 19

1.7.4.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 20

1.7.4.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 20

1.7.4.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 20

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 2 BẬC ĐẠI HỌC 21

2.1 Dạng 1: Bài tập về các khái niệm cơ bản của nhiệt động học 21

2.1.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 21

2.1.1.1 Bài tập có lời giải 21

2.1.1.2 Câu hỏi và bài tập tự giải 22

2.1.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 22

2.1.2.1 Bài tập có lời giải 22

2.1.2.2 Câu hỏi và bài tập tự giải 23

2.1.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 23

2.1.3.1 Bài tập có lời giải 23

2.1.3.2 Bài tập tự giải 26

2.1.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 26

2.1.4.1 Bài tập có lời giải 26

2.1.4.2 Bài tập tự giải 27

2.2 Dạng 2: Bài tập về nguyên lí I của nhiệt động học 27

2.2.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 27

2.2.1.1 Bài tập có lời giải 27

2.2.1.2 Câu hỏi và bài tập tự giải 29

2.2.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 29

2.2.2.1 Bài tập có lời giải 29

2.2.2.2 Bài tập tự giải 30

2.2.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 31

2.2.3.1 Bài tập có lời giải 31

2.2.3.2 Bài tập tự giải 39

2.2.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 42

2.2.4.1 Bài tập có lời giải 42

2.2.4.2 Bài tập tự giải 43

2.3 Dạng 3: Bài tập về nguyên lí II, III của nhiệt động học 45

2.3.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 45

2.3.1.1 Bài tập có lời giải 45

2.3.1.2 Bài tập tự giải 45

2.3.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 46

2.3.2.1 Bài tập có lời giải 46

2.3.2.2 Bài tập tự giải 47

2.3.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 47

2.3.3.1 Bài tập có lời giải 47

2.3.3.2 Bài tập tự giải 52

2.3.4 Bài tập vận dụng cao 52

2.3.4.1 Bài tập có lời giải 52

2.3.4.2 Bài tập tự giải 54

2.4 Dạng 4: Bài tập về chiều hướng diễn biến của phản ứng hóa học 55

2.4.1 Bài tập ở mức độ nhận biết 55

2.4.1.1 Bài tập có lời giải 55

2.4.1.2 Câu hỏi và bài tập tự giải 57

2.4.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu 57

2.4.2.1 Bài tập có lời giải 57

2.4.2.2 Bài tập tự giải 58

2.4.3 Bài tập ở mức độ vận dụng 59

2.4.3.1 Bài tập có lời giải 59

2.4.3.2 Bài tập tự giải 66

2.4.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao 67

2.4.4.1 Bài tập có lời giải 67

2.4.4.2 Bài tập tự giải 70

ĐÁP SỐ VÀ GỢI Ý TRẢ LỜI PHẦN BÀI TẬP TỰ GIẢI 64

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

1 Lí do chọn đề tài

MỞ ĐẦU

Nước ta đang trong thời kì phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhậpkinh tế quốc tế Trong đó, Đảng và Nhà nước ta đã nhận định con người là yếu tố quantrọng nhất, cơ bản và là động lực của nền sản xuất xã hội chủ nghĩa; giáo dục được coi làquốc sách hàng đầu trong việc đào tạo đội ngũ nhân lực cho quốc gia, dân tộc, là điềukiện để phát huy nguồn lực con người Chính vì vậy chăm lo cho giáo dục nước nhà luôn

là một vấn đề được quan tâm chú trọng

Tuy nhiên, giáo dục nước ta vẫn còn nhiều bất cập, đặc biệt là giáo dục ở bậc Đạihọc Hiện nay, tốc độ phát triển của các trường Đại học thật đáng kinh ngạc, các trườngĐại học mọc lên như nấm, đào tạo không có chất lượng dẫn đến lãng phí nguồn nhân lực,vật lực và quan trọng hơn cả là người lao động đã qua đào tạo nhưng không đáp ứng đượccác yêu cầu của công việc, của cuộc sống Đây là tình trạng rất đáng báo động Để giảiquyết tình trạng đó, Đảng và Nhà nước ta đã ban hành nghị quyết đổi mới căn bản, toàndiện nền giáo dục Việt Nam nói chung và giáo dục Đại học nói riêng phải hướng đếnngười học, lấy người học làm trung tâm chứ không lấy thầy làm trung tâm, tức là pháttriển theo xu hướng hoạt động hóa người học và sử dụng các phương pháp và kĩ thuậtdạy học tích

cực

Hóa học là môn khoa học có nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp, là nền tảng quantrọng của sản xuất công nghiệp Do vậy, quá trình dạy học môn Hóa học ở các trường Đạihọc hiện nay có vai trò rất quan trọng Để thực hiện tốt điều đó thì bài tập hóa học là mộtphần không thể thiếu được Sử dụng bài tập hóa học là một trong những phương pháp dạyhọc tích cực giúp sinh viên ôn tập kiến thức, rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo cần thiết, giúpsinh viên có hành trang vững chắc vào đời

Với những lí do trên đã thôi thúc tôi chọn đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập chương

“Cơ sở của nhiệt động học” của Hóa học đại cương 2 bậc Đại học.

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động học” của học phần Hóahọc đại cương 2 ở bậc Đại học giúp sinh viên tự rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo hóa học,

nâng cao khả năng nhận thức và tư duy sáng tạo; tạo tiền đề vững chắc cho sinh viên khitiếp cận các học phần khác trong khung chương trình đào tạo cử nhân Hóa học của trườngĐại học Sư phạm Hà Nội 2.

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chương “Cơ sở của nhiệt động học”

của học phần Hóa học đại cương 2 tại khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động học” của

học phần Hóa học đại cương 2 ở bậc Đại học

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của bài tập hóa học

- Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập chương “Cơ sở của nhiệt động học”của học phần Hóa học đại cương 2 ở bậc Đại học

- Đáp số và gợi ý trả lời cho hệ thống bài tập tự giải

5 Phạm vi nghiên cứu

Nội dung kiến thức chương “Cơ sở của nhiệt động học” của học phần Hóa học đạicương 2 trong khung chương trình đạo tạo cử nhân Hóa học, trường Đại học Sư phạm HàNội 2

6 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập hóa học chương “Cơ sở của nhiệt độnghọc” của học phần Hóa học đại cương 2 ở bậc Đại học theo hướng phát triển tư duy chấtlượng tốt sẽ giúp sinh viên củng cố kiến thức, rèn luyện tư duy và các kĩ năng cần thiết,nâng cao chất lượng dạy và học

7 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, tổng hợp, khái quát hóa): Thu thậptài liệu, các thông tin; tổng hợp các tài liệu nhằm tuyển chọn và xây dựng được hệ thốngbài tập hoá học chương “Cơ sở của nhiệt động học” của Hoá học đại cương 2 bậc Đạihọc

- Phương pháp chuyên gia: Xin ý kiến đóng góp của thầy, cô để hoàn thiện đề tàinghiên cứu

- Phương pháp thực nghiệm: tìm hiểu thực tiễn quá trình dạy học chương “Cơ sởcủa nhiệt động học” của học phần Hóa học đại cương 2 ở trường Đại học Sư phạm Hà Nội2.

8 Đóng góp mới của đề tài

- Tổng quan một cách hệ thống các cơ sở lí luận có liên quan đến bài tập nói chung

và bài tập hóa học nói riêng

- Xây dựng được hệ thống bài tập hóa học chương “Cơ sở của nhiệt động học” củahọc phần Hóa học đại cương 2 ở bậc Đại học với các dạng bài tập được phân hóa theo cácmức độ nhận thức và tư duy

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm về bài tập hóa học

Trong cuốn Từ điển Tiếng Việt - 1992 (trang 40, 41) đã định nghĩa bài tập nhưsau: “Bài tập là những bài ra cho học sinh để tập vận dụng những điều đã học” Sau khinghe giảng, nếu sinh viên giải được các bài tập mà giảng viên đưa ra thì có thể xem nhưsinh viên đã lĩnh hội một cách tương đối những kiến thức do giảng viên truyền đạt

Nội dung của bài tập hóa học thông thường bao gồm những kiến thức chính yếutrong bài giảng Bài tập hóa học có thể là những bài tập lí thuyết đơn giản chỉ yêu cầusinh viên tái hiện lại những kiến thức đã học hoặc vận dụng các kiến thức đã học để giảiquyết một vấn đề nào đó nhưng cũng có thể là những bài tập tính toán liên quan đến cảkiến thức về hóa học và toán học, đôi khi bài toán tổng hợp yêu cầu sinh viên phải vậndụng những kiến thức đã học từ trước kết hợp với những kiến thức vừa học để giải Bàitập hóa học có thể được giải dưới nhiều hình thức với nhiều cách giải khác nhau tùy vàomục đích của bài học

1.2 Vai trò của bài tập hóa học

Sử dụng bài tập hóa học là một trong những phương pháp tích cực và hữu hiệunhất để kiểm tra khả năng tiếp thu kiến thức của sinh viên Thông qua bài tập, giảng viên

có thể phát hiện những sai sót yếu kém của sinh viên để có kế hoạch ôn tập, rèn luyện kịpthời, điều chỉnh các nhận thức sai về kiến thức cho sinh viên Do vậy bài tập hóa học cónhững vai trò chính sau:

a Làm cho sinh viên hiểu sâu và khắc sâu kiến thức đã học

Bài tập hóa học giúp cho sinh viên nhớ lại tính chất vật lí, tính chất hóa học củacác chất, các phương trình phản ứng, cơ chế phản ứng; hiểu sâu hơn về các nguyên lý vàđịnh luật hóa học; … Thông qua việc giải bài tập hóa học cũng giúp cho sinh viên hiểusâu và nhớ lâu các kiến thức (định nghĩa, khái niệm,…) chưa nắm vững Ngoài ra, việcgiải bài tập hóa học cũng giúp cho sinh viên ôn tập các kiến thức về các môn học khác cóliên quan như: toán, vật lý, sinh học, …

b Cung cấp thêm những kiến thức mới và mở rộng sự hiểu biết mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức của sinh viên

Ngoài tác dụng củng cố các kiến thức đã học, bài tập hóa học cung cấp thêmnhững kiến thức mới và mở rộng sự hiểu biết của sinh viên một cách sinh động, phongphú mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức của sinh viên

c Hệ thống hóa các kiến thức đã học

Đối với các bài tập có tác dụng hệ thống hóa kiến thức đòi hỏi sinh viên phải vậndụng tổng hợp các kiến thức đã học kết hợp với các thao tác tư duy để hệ thống hóa cáckiến thức đã học Dạng bài tập tổng hợp buộc sinh viên phải huy động vốn kiến thức củanhiều chương trong cùng một môn học, thậm chí cả các kiến thức của môn khác liên môn

d Thường xuyên rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo về hóa học

Trong quá trình giải các bài tập hóa học, sinh viên đã tự rèn luyện việc lập côngthức hóa học, cân bằng phương trình, các thủ thuật tính toán Nhờ việc giải các bài tập hóa học thường xuyên sẽ giúp cho sinh viên hình thành các kĩ năng, kĩ xảo về hóa học

e Phát triển kĩ năng: so sánh, quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp, loại suy, khái quát hóa,…

Mọi bài tập hóa học mà giảng viên cung cấp cho sinh viên đều có những điểm nút

Để mở những điểm nút đó, sinh viên phải tư duy để giải quyết hoặc phải sử dụng cácphương pháp tư duy như: quy nạp, diễn dịch, loại suy,… Qua đó, khả năng tư duy củasinh viên được phát triển và nâng cao

Trong quá trình giải các bài toán hóa học, sinh viên phải tái hiện lại các kiến thức

cũ, xác định mối liên hệ giữa các điều kiện đã có và yêu cầu của đề bài thông qua phântích, tổng hợp, khái quát hóa, phán đoán, loại suy, … để tìm ra lời giải Thông qua việc tựmình suy nghĩ và tìm hiểu, sinh viên có thể khắc sâu và nhớ lâu các kiến thức

f Giáo dục tư tưởng đạo đức

Bài tập hóa học là một phương pháp tốt để rèn luyện đức tính kiên trì, nhẫn nại,tính cẩn thận, tính độc lập sáng tạo khi giải quyết các vấn đề xảy ra, tính chân xác trongkhoa học Việc tự mình giải các bài tập hóa học một cách thường xuyên góp phần rènluyện cho

sinh viên tinh thần kỷ luật cao, tính tự kiềm chế, cách suy nghĩ và cách trình bày khoa học,qua đó nâng cao lòng yêu thích môn học.

g Giáo dục kĩ năng tổng hợp

Hóa học là môn khoa học có nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp Bài tập hóa họctạo điều kiện tốt cho nhiệm vụ giáo dục này phát triển vì một số vấn đề kĩ thuật của nềnsản xuất hóa học được đưa vào nội dung của bài tập hóa học

Bài tập hóa học còn cung cấp cho sinh viên những số liệu mới về các phát minh,

về năng suất lao động, về sản lượng của ngành sản xuất hóa học giúp sinh viên hòa nhậpvào sự phát triển của khoa học kĩ thuật thời đại

1.3 Phân loại bài tập hóa học

Bài tập hóa học được chia làm hai loại: bài tập trắc nghiệm tự luận (bài tập tự luận)

và bài tập trắc nghiệm khách quan (bài tập trắc nghiệm)

 Bài tập tự luận: là loại bài tập khi làm bài, sinh viên phải tự viết câu trả lời, tựtrình bày, lí giải, chứng minh bằng ngôn ngữ của mình

Quá trình dạy học Hóa học gồm ba giai đoạn: dạy học bài mới; ôn tập, hệ thốnghóa kiến thức và luyện tập; kiểm tra, đánh giá kết quả dạy học

 Ở giai đoạn dạy học bài mới, bài tập hóa học được phân loại theo nội dung đểphục vụ cho việc dạy học và củng cố bài mới Tên của mỗi loại bài tập có thể đặt theo tên của các chương trong tập bài giảng, sách giáo trình

 Ở giai đoạn ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và giai đoạn kiểm tra, đánh giá, có thểphân loại bài tập hóa học dựa trên các cơ sở sau đây:

- Dựa vào tính chất hoạt động của sinh viên khi giải bài tập, có thể chia thành bàitập lí thuyết và bài tập thực nghiệm

- Dựa vào chức năng của bài tập, có thể chia thành bài tập đòi hỏi sự tái hiện kiếnthức và bài tập rèn luyện tư duy độc lập, sáng tạo

- Dựa vào tính chất của bài tập, có thể chia thành bài tập định tính và bài tập định

có thểchia thành bài tập đơn giản hay bài tập phức

 Bài tập trắc nghiệm: có 4 loại chính

 Câu trắc nghiệm “đúng sai”

 Câu trắc nghiệm có nhiều câu trả lời để lựa chọn

 Câu trắc nghiệm ghép đôi

 Câu trắc nghiệm điền khuyết hay có câu trả lời ngắn

1.4 Vận dụng kiến thức để giải bài tập hóa học

Sinh viên cần vận dụng các kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm của bản thân để giảiquyết tốt các vấn đề đặt ra trong các bài tập hóa học Đây là khâu quan trọng, giúp chosinh viên vận dụng, luyện tập, củng cố, nắm vững kiến thức đã học Qua đó giúp pháttriển tư duy; khả năng phân tích, tổng hợp các kiến thức đã có để giải quyết vấn đề; hìnhthành kĩ năng, kĩ xảo cho sinh viên

1.5 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay

Bài tập hóa học là mục tiêu; mục đích; nội dung và là phương pháp dạy học hữuhiệu, do đó cần được quan tâm, chú trọng sử dụng trong các bài học Nó không chỉ cungcấp cho sinh viên kiến thức, niềm say mê môn học mà còn giúp cho sinh viên tự giành lấykiến thức, là bước đệm cho quá trình nghiên cứu khoa học, hình thành và phát triển cóhiệu quả trong hoạt động nhận thức của sinh viên Bằng hệ thống bài tập sẽ thúc đẩy sựhiểu biết của sinh viên, vận dụng những hiểu biết đó vào thực tiễn, là yếu tố cơ bản củaquá trình phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững

Các xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay như sau:

- Loại bỏ những bài tập có nội dung hóa học nghèo nàn mà lại đòi hỏi sử dụngnhững thuật toán phức tạp để giải

- Loại bỏ những bài tập có nội dung lắt léo, giả định phức tạp, rắc rối, xa rời hoặcphi thực tiễn hóa học

- Tăng cường sử dụng các bài tập thực nghiệm

- Tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan

- Xây dựng bài tập mới về bảo vệ môi trường và phòng chống ma túy

- Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện và giảiquyết vấn đề

- Xây dựng bài tập có nội dung hóa học phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơngiản nhẹ nhàng.

- Xây dựng và tăng cường sử dụng các bài tập thực nghiệm định lượng

1.6 Cơ sở phân loại bài tập hóa học căn cứ vào mức độ nhận thức và tư duy

Năng lực có thể được hiểu là sự kết hợp của kiến thức, kĩ năng và thái độ có sẵnhoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi được của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiệnthành công nhiệm vụ được yêu cầu Mức độ và chất lượng hoàn thành công việc sẽ phảnứng mức độ năng lực của người đó (DeSeCo, 2002) [11] Phân loại bài tập hóa học căn

cứ vào mức độ nhận thức và tư duy nhấn mạnh sinh viên cần đạt được các mức năng lựcnhư thế nào sau khi kết thúc một chương trình môn học theo thang đo năng lực nhận thứccủa Bloom:

Nhận biết là năng lực nhớ lại các thông tin,

sự kiện mà không nhất thiết phải hiểu chúng

Nhận biết được thể hiện thông qua các hoạtđộng: nhận dạng, đối chiếu hoặc chỉ ra cáckhái niệm, nội dung, vấn đề đã học khi đượcyêu cầu

Tư duy cụ thể (suy luận từthông tin cụ thể này đến thông tin cụ thể khác)

2

Thông hiểu

Thông hiểu là năng lực hiểu ý nghĩa của

thông tin và giải thích các thông tin đượchọc Hiểu được thể hiện thông qua các hoạtđộng: diễn giải, mô tả các khái niệm cơ bản,

có khả năng diễn đạt được kiến thức đã họctheo ý hiểu của mình và có thể sử dụng khicâu hỏi được đặt ra tương tự

Tư duy logic (phân tích,

so sánh): suy luận theomột chuỗi có tổng hợptuần tự, có khoa học, cóphê phán, nhận xét

Vận dụng là năng lực ứng dụng các thông

tinhiểu biết được vào những hoàn cảnh mới,tình huống mới, điều kiện mới, giải quyết cácvấn đề đặt ra; chia thông tin thành nhiềuthành tố để biết được các mối quan hệ nội tại

và cấu trúc của chúng Vận dụng thể hiệnthông qua các hoạt động: xử lý các kiến thức

đã học trong các tình huống tương tự nhưngkhông hoàn toàn giống như tình huống đã

Tư duy hệ thống (tổnghợp, so sánh, khái quát hóa)

Vận dụng

4

Vận dụng cao là năng lực liên kết các thông

tin lại với nhau tạo ra ý tưởng mới, khái quáthóa các thông tin suy ra các hệ quả; đưa ranhận định, phán quyết về giá trị thông tin,vấn đề, sự vật, hiện tượng theo một mục đích

cụ thể Vận dụng cao thể hiện thông qua khảnăng sử dụng các kiến thức đã học để giảiquyết một vấn đề mới hoặc không quen thuộcchưa từng được học hoặc trải nghiệm trướcđây, nhưng có thể giải quyết bằng các kỹnăng và kiến thức đã được dạy ở mức độtương đương

Tư duy trừu tượng (kếthợp, tổng hợp nhiều kiến thức, kĩ năng)

- Trình bày khái niệm về năng lượng và các dạng của năng lượng; nội năng và cácdạng của nội năng.

- Trình bày khái niệm công giãn nở của hệ, nêu quy ước dấu và công thức tính công giãn nở của hệ

- Trình bày khái niệm về nhiệt, nhiệt dung

- Trình bày sự phụ thuộc của nhiệt dung vào áp suất và nhiệt độ

1.7.1.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu

- Phân biệt hệ mở, hệ kín, hệ cô lập, hệ đồng thể, hệ dị thể, hệ đồng nhất

- Phân biệt thông số trạng thái và thông số quá trình, thông số cường độ và thông sốkhuếch độ

- Phân biệt quá trình và chu trình

- Phân biệt nhiệt dung mol và nhiệt dung riêng

1.7.1.3 Bài tập ở mức độ vận dụng

- Áp dụng tính công giãn nở của các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp

- Áp dụng tính nhiệt dung mol của khí lí tưởng

- Bài tập tính toán áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng

- Trình bày nội dung và biểu thức của nguyên lí I

- Nêu biểu thức vi phân và biểu thức của nguyên lí I áp dụng trong các trường hợp:đoạn nhiệt, đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp, hệ cô lập, hệ thực hiện một chu trình

- Trình bày khái niệm entanpi và biểu thức

- Trình bày mối quan hệ giữa nhiệt đẳng áp và biến thiên entanpi, nhiệt đẳng tích

và biến thiên nội năng, giữa nhiệt đẳng áp và nhiệt đẳng tích

- Nêu khái niệm hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học, phương trình nhiệt hóa học

- Trình bày nội dung, hệ quả, ứng dụng của định luật Hess

- Trình bày khái niệm sinh nhiệt, thiêu nhiệt, năng lượng liên kết và các cách tínhhiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học dựa vào sinh nhiệt, thiêu nhiệt và năng lượng liênkết.

- Trình bày sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ, biểu thức của định luậtKirchhoff

- Trình bày khái niệm nhiệt chuyển pha, nhiệt phân li, nhiệt hòa tan, nhiệt sonvathóa, năng lượng mạng lưới tinh thể ion, năng lượng ion hóa, ái lực electron, nhiệt hiđrathóa

1.7.2.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu

- Giải thích khi hệ thực hiện một chu trình thì nội năng không đổi

- Giải thích nội năng của hệ cô lập không đổi

- Tìm hiểu chu trình Born - Haber và lấy ví dụ minh họa

- Tính năng lượng liên kết hóa học dựa vào hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học.

- Tính nhiệt chuyển pha, nhiệt hiđrat hóa của một số chất

- Áp dụng để giải các bài tập tổng hợp, bài tập thực tiễn, bài tập nhiều kiến thức liên quan…

1.7.3 Dạng 3: Bài tập về nguyên lí II, III của nhiệt động học

1.7.3.1 Bài tập ở mức độ nhận biết

- Trình bày khái niệm entropi và sự phụ thuộc của entropi vào nhiệt độ, trạng thái của chất, mức độ phức tạp của hệ

- Phát biểu nội dung và biểu thức nguyên lí II của nhiệt động lực học

- Phát biểu nội dung và biểu thức nguyên lí III của nhiệt động lực học

1.7.3.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu

- Trình bày các biểu thức của nguyên lí II đối với quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch nhiệt động, hệ cô lập hay một chu trình

- Trình bày cách tính entropi tuyệt đối của một chất và biến thiên entropi của quátrình

1.7.3.3 Bài tập ở mức độ vận dụng

- Áp dụng nguyên lí II để tính biến thiên entropi của một số quá trình: đẳng nhiệt,đẳng áp, đẳng tích, đoạn nhiệt và biến thiên entropi của khí lí tưởng

- Áp dụng nguyên lí III để tính entropi tuyệt đối của các chất

- Tính biến thiên entropi của phản ứng hóa học và sự biến thiên entropi theo nhiệtđộ

1.7.3.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao

- Đánh giá chiều hướng diễn biến trong một hệ nhiệt động

- Áp dụng để giải các bài tập tổng hợp, bài tập thực tiễn, bài tập nhiều kiến thức liên quan…

1.7.4 Dạng 4: Bài tập về chiều hướng diễn biến của phản ứng hóa học

1.7.4.1 Bài tập ở mức độ nhận biết

- Trình bày ảnh hưởng của các yếu tố entanpi và entropi tới chiều hướng diễn biến của các quá trình

- Trình bày khái niệm, ý nghĩa của entanpi tự do, entanpi tạo thành, entanpi tự do chuẩn của phản ứng.

- Nêu chiều hướng diễn biến và biến thiên entanpi tự do của phản ứng hóa học

- Nêu biểu thức xác định thế đẳng nhiệt, đẳng tích và biến thiên thế đẳng nhiệt đẳng tích của hệ

- Trình bày sự phụ thuộc của entanpi tự do và biến thiên entanpi tự do vào nhiệt độ

và áp suất

1.7.4.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu

- Giải thích chiều hướng diễn biến của phản ứng hóa học dựa vào biến thiên entanpi

- Thiết lập biểu thức tính năng lượng tự do, entanpi tự do của hệ

- Thiết lập biểu thức biểu diễn sự phụ thuộc của entanpi tự do và biến thiên entanpi

tự do vào nhiệt độ và áp suất

- Áp dụng để giải các bài tập tổng hợp, bài tập thực tiễn, bài tập nhiều kiến thức liên quan…

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ

SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC” CỦA HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI

CƯƠNG 2 BẬC ĐẠI HỌC

2.1 Dạng 1: Bài tập về các khái niệm cơ bản của nhiệt động học

2.1.1 Bài tập ở mức độ nhận biết

2.1.1.1 Bài tập có lời giải

Câu 1: Dựa vào khả năng trao đổi chất và năng lượng với môi trường xung quanh, phân

loại hệ gồm:

Câu 2: Đại lượng nào sau đây là thông số cường độ:

A động năng, thế năng B động năng, thế năng và nhiệt năng

C động năng, thế năng và nội năng D thế năng, nội năng

Câu 6: Biểu thức tính công giãn nở thể tích của khí lí tưởng trong quá trình đẳng nhiệt là:

A AT = PV

V -nRTln 1

2.1.1.2 Câu hỏi và bài tập tự giải

Câu 8: Nêu khái niệm hệ và các cách phân loại hệ.

Đáp án: B

Câu 9: Nêu khái niệm quá trình nhiệt động Thế nào là quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp,

đẳng

tích, đoạn nhiệt, thuận nghịch, không thuận nghịch?

Câu 10: Năng lượng là gì? Năng lượng gồm các thành phần nào? Nội năng là gì? Các

dạng của nội năng? Các cách làm biến đổi nội năng?

Câu 11: Thế nào là công giãn nở? Nêu quy ước dấu và công thức tính Áp dụng với các

quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp

Câu 12: Nêu các khái niệm: nhiệt, nhiệt dung và nhiệt dung mol.

2.1.2 Bài tập ở mức độ thông hiểu

2.1.2.1 Bài tập có lời giải

Câu 13: Hệ nào sau đây được gọi là hệ dị thể:

A Một cốc dung dịch axit HCl 10% B Một cốc nước muối NaCl 1%

Đáp án: D

Câu 14 : Lấy ví dụ phân biệt hệ mở, hệ kín, hệ cô lập, hệ đồng thể, hệ dị thể, hệ đồng

nhất

2.1.2.2 Câu hỏi và bài tập tự giải

Câu 15: Nêu khái niệm quá trình nhiệt động Phân biệt quá trình và chu trình.

Câu 16: Khi cho axit H2SO4 loãng tác dụng với Na2CO3 rắn thì công được thực hiện làdương hay âm?

Câu 17: Xác định trong ba trường hợp dưới đây, hệ thực hiện công lên môi trường hay

môi trường thực hiện công lên hệ:

a 2NH4NO3(r) → 2N2(k) + 4H2O(k) + O2(k)

b H2(k) + Cl2(k) → 2HCl(k)

c 2SO2(k) + O2(k) → 2SO3(k)

2.1.3 Bài tập ở mức độ vận dụng

2.1.3.1 Bài tập có lời giải

Câu 18: Tính công thực hiện được khi cho 0,1 mol Na2CO3 rắn tác dụng với lượng dưdung dịch axit H2SO4 loãng ở 273 K và 1 atm

Trả lời

Na2CO3 + H2SO4(dư) → Na2SO4 + H2O + CO2↑

Số mol CO2 sinh ra là: 0,1 mol

Công thực hiện được là: A = -P∆V = -∆nRT= -0,1.8,314.273 = -226,9722 J

Câu 19: Giãn nở đẳng nhiệt 0,85 mol khí lí tưởng từ áp suất 15 atm và nhiệt độ 300K tới

áp suất 1 atm Tính công giãn nở trong các trường hợp sau:

a Trong chân không

b Khi áp suất ngoài không đổi 1 atm

c Khi quá trình là thuận nghịch

Câu 20: Tính công thực hiện được trong các quá trình sau đây:

1 100 gam nước bay hơi ở 1000C và 1 atm

2 0,1 mol K2CO3 bị phân hủy bởi axit HCl ở 1 bar và 273 K

3 2 mol NaN3 bị phân hủy cho Na và N2 ở 1 bar và 298 K

Trả lời

1 Công thực hiện được là:

A = -PV = -PV = -nRT = -h 100 8,314.373.103 = -17,23 kJ

18(Ta có thể bỏ qua thể tích của nước lỏng so với thể tích của hơi nước)

2 Phương trình phản ứng: K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2↑

Số mol CO2 sinh ra là: 0,1 mol

Công thực hiện được là: A = -P∆V = -∆nRT = -0,1.8.314.273 = -226,9722 J

3 Phương trình phản ứng: 2NaN3 → 2Na + 3N2

Số mol khí N2 sinh ra là: 3 mol

Công thực hiện được là: A = -P∆V = -∆nRT = -3.8,314.298 = -7432,716 J

Câu 21: Một khối khí nitơ có thể tích V = 1,8 lít, áp suất 0,5 atm, nhiệt độ 270C Biết nitơ

có M = 28 g/mol, R = 0,082 atm.l/mol.K Khối lượng khí là bao nhiêu?

Trả lời

2 2

Áp dụng phương trình: PV = m RT

M

 0.5.1,8 = m .0,082.300

Câu 22: Nén đẳng nhiệt từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất của khí tăng lên

một lượng 50 Pa Hỏi áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu?

Trả lời

Áp dụng phương trình: P1V1 = P2V2

→ 9P1 = 6(P1 + 50) → P1 = 100 Pa

Câu 23: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 270C và dưới áp suất 0,6 atm Khi đèn sáng

áp suất trong đèn là 1 atm và không làm vỡ bóng đèn Tính nhiệt độ khí trong đèn khi sáng

Câu 25: Tìm nhiệt độ ban đầu của khí trong bình, khi nung nóng khí đó tăng thêm 6 K thì

thểtích của nó tăng thêm 2% so với thể tích ban đầu Áp suất của khí không đổi

Trả lời

1 1

Câu 26: Khi được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75

atm Tìm áp suất ban đầu của khí?

Câu 27: Biết thể tích của một khối lượng khí không đổi Chất khí ở nhiệt độ 200C và cóáp

suất P1 Phải đun nóng khí lên nhiệt độ bao nhiêu để áp suất tăng lên 3 lần?

Câu 28: Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 200C và áp suất 2 atm.Khi để ngoài nắng nhiệt độ 420C, áp suất khí trong săm bằng bao nhiêu? Coi thể tíchkhông đổi

Câu 29: Đun nóng đẳng áp một khối lượng khí lên đến 470C thì thể tích khí tăng thêm1/10

thể tích khí lúc đầu Nhiệt độ ban đầu của khí là bao nhiêu?

Câu 30: Khối lượng riêng của không khí trong phòng (270C) lớn hơn khối lượng riêngcủa không khí ngoài sân nắng (420C) bao nhiêu lần? Biết áp suất không khí trong vàngoài phòng là như nhau

2.1.4 Bài tập ở mức độ vận dụng cao

2.1.4.1 Bài tập có lời giải

Câu 31: Một bọt khí có thể tích tăng gấp rưỡi khi nổi từ đáy hồ lên mặt nước Nhiệt độ ở

đáy hồ và mặt nước là như nhau Hãy tính độ sâu của hồ Cho áp suất khí quyển là 105

- Áp dụng phương trình: P1V1 = P2V2 → 105.1,5V1 = (105 + 10.1000.h).V1

→ h = 5 m

Câu 32: Trong một xilanh dưới pittong nặng có một khối lượng khí CO2, m = 0,2 kg.Pittong có thể di chuyển thẳng đứng dọc theo bình xilanh Đun nóng xilanh cho nhiệt độkhí tăng dần từ t1 = 200C đến t2 = 1080C Tính công do khí thực hiện

Câu 34: Không khí trong một xilanh có thể tích V = 5 dm3 và áp suất P = 1,96.105 N/m2.

Do được đun nóng đẳng áp, không khí trong xilanh nóng thêm 100C và thực hiện công A

= -36 J đẩy pittong lên Hãy xác định nhiệt độ lúc đầu của không khí

2.2 Dạng 2: Bài tập về nguyên lí I của nhiệt động học

2.2.1 Bài tập ở mức độ nhận biết

2.2.1.1 Bài tập có lời giải

Câu 1: Biểu thức nào sau đây không đúng với nguyên lí I:

Câu 2: Phát biểu nào sau đây là sai:

Đáp án: B

A Nội năng của khí lí tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ.

B Khi hệ thực hiện một chu trình, hệ nhận nhiệt thì sẽ sinh công và trở thành động cơnhiệt

C Trong quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp và đẳng tích biến thiên nội năng của hệ (∆U) bằng0

D Biến thiên nội năng của hệ bằng 0 khi hệ thực hiện một chu trình, hệ cô lập, hệ thực hiện quá trình đẳng nhiệt và quá trình giãn nở của chất khí trong chân không

Câu 3: Cho các phát biểu sau đây:

1 Trong quá trình biến đổi đoạn nhiệt, nội năng của hệ không đổi

4 Khi hệ thực hiện một chu trình, nội năng của hệ không đổi

5 Đối với hệ cô lập, biến thiên nội năng của hệ khác không

6 Đối với quá trình đẳng nhiệt, biến thiên nội năng ∆U = ∆H = 0

7 Hệ nhận nhiệt khi Q > 0 và nhận công khi A < 0

Số các phát biểu không đúng là:

A 1 B 2 C 3 D 4

Đáp án: B

Câu 4: Một phản ứng có ∆H = -200 kJ/mol Dựa trên thông tin này có thể kết luận phản

ứng tại nhiệt độ đang xét như sau:

Đáp án: A

Câu 5: Biến thiên entanpi (∆H) của một quá trình hóa học khi hệ chuyển từ trạng thái thứ

nhất sang trạng thái thứ hai bằng những cách khác nhau có đặc điểm:

A Thay đổi theo cách tiến hành quá trình

B Không thay đổi theo cách tiến hành quá trình.

C Có thể cho ta biết chiều tự diễn biến của quá trình ở các nhiệt độ khác nhau

D Cả B và C đều đúng

2.2.1.2 Câu hỏi và bài tập tự giải

Đáp án: B