Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh chuyên hóa qua dạy học nội dung cân bằng hóa học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐÀO THỊ BÍCH HẠNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH CHUYÊN HÓA QUA DẠY HỌC NỘI DUNG CÂN BẰNG HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐÀO THỊ BÍCH HẠNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH CHUYÊN HÓA QUA DẠY HỌC NỘI DUNG CÂN BẰNG HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC Mã số: 8140212.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ KIM LONG HÀ NỘI – 2021 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin bày tỏ cảm ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiêm Khoa Sư phạm, thầy cô giáo cán trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình, tâm huyết suốt trình giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Đặc biệt, tác giả xin bảy tỏ lịng kính trọng, cảm ơn chân thành tới PGS TS Lê Kim Long, người tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ, chỉnh sửa chi tiết cho trang luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo em học sinh trường THPT Chuyên Tuyên Quang – tỉnh Tuyên Quang, trường THPT Chuyên Cao Bằng – tỉnh Cao Bằng, giúp đỡ tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Lời cám ơn chân thành tác giả xin dành cho thành viên gia đình, người ln quan tâm, cổ vũ, động viên, giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn cách tốt Hà Nội, ngày 05 tháng 12 năm 2020 Tác giả Đào Thị Bích Hạnh i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt DH Dạy học GDPT Giáo dục phổ thông GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh HSG Học sinh giỏi KHDH Kế hoạch dạy học NL Năng lực PP Phương pháp 10 SGK Sách giáo khoa 11 TNSP Thực nghiệm sư phạm 12 THPT Trung học phổ thông ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Nhiệm vụ HS dự án 87 Bảng 2.2 Phân cơng cơng việc thành viên nhóm 89 Bảng 2.3 Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ 95 Bảng 2.4 Phiếu đánh giá NL GQVĐ HS thông qua nội dung dạy học cân hóa học (dành cho GV đánh giá HS) 98 Bảng 2.5 Phiếu đánh giá NL GQVĐ HS thông qua nội dung dạy học cân hóa học (dành cho HS đánh giá HS) 100 Bảng 2.6 Phiếu tự đánh giá mức độ đạt HS NL GQVĐ 104 Bảng 3.1 Học lực HS nhóm TN – ĐC 108 Bảng 3.2 Điểm kiểm tra lần HS (bài 15 phút) 113 Bảng 3.3 Điểm kiểm tra lần HS (bài 60 phút) 113 Bảng 3.4 Điểm kiểm tra lần HS (bài 60 phút) 113 Bảng 3.5 Điểm trung bình nhóm TN - ĐC 114 Bảng 3.6 Học sinh đạt điểm từ Xi trở xuống 114 Bảng 3.7 Học sinh đạt điểm yếu, kém, trung bình, khá, giỏi 115 Bảng 3.8 Giá trị tham số đặc trưng nhóm TN – ĐC 118 Bảng 3.9 Kết phiếu đánh giá GV HS 119 Bảng 3.10 Kết phiếu tự đánh giá mức độ đạt NL GQVĐ HS 119 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Các thành phần cấu trúc lực Hình 1.2 Các thành phần lực cấu trúc giáo dục Hình 1.3 Các giai đoạn dạy học dự án 19 Hình 1.4 Sơ đồ kĩ thuật dạy học theo mảnh ghép 20 Hình 2.1 Ô nhiễm từ sản xuất vôi thủ công 60 Hình 2.2 Một số hình ảnh minh họa kế hoạch dạy học 65 Hình 2.3 Sản phẩm HS hệ thống kiến thức dạng infographic 72 Hình 2.4 Sản phẩm SĐTD tóm tắt kiến thức học HS 73 Hình 2.5 HS hệ thống kiến thức tìm hiểu qua dự án dạng infographic 91 Hình 2.6 Một số hình ảnh tìm hiểu thực tế trình sản xuất địa phương 92 Hình 2.7 HS tóm tắt nội dung sau hồn thành dự án 94 Biểu đồ 3.1 Minh họa học lực HS nhóm TN ĐC 109 Biểu đồ 3.2 Đường lũy tích so sánh kết đề kiểm tra lần 115 Biểu đồ 3.3 Đường lũy tích so sánh kết đề kiểm tra lần 116 Biểu đồ 3.4 Đường lũy tích so sánh kết đề kiểm tra lần 116 Biểu đồ 3.5 % HS đạt điểm yếu, kém, trung bình, khá, giỏi kiểm tra số 117 Biểu đồ 3.6 % HS đạt điểm yếu, kém, trung bình, khá, giỏi kiểm tra số 117 Biểu đồ 3.7 % HS đạt điểm yếu, kém, trung bình, khá, giỏi kiểm tra số 118 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ iv MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu 3.2 Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Câu hỏi nghiên cứu giả thuyết khoa học 5.1 Câu hỏi nghiên cứu 5.2 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 7.1 Nghiên cứu lý thuyết 7.2 Đánh giá thực tiễn 7.3 Thực nghiệm sư phạm 7.4 Xử lí thống kê Đóng góp đề tài Cấu trúc Luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN 1.1 Tổng quan nghiên cứu vấn đề v 1.2 Năng lực 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Đặc điểm lực 1.2.3 Cấu trúc lực 1.3 Phát triển lực 10 1.3.1 Phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông 10 1.3.2 Phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 11 1.4 Phát triển lực giải vấn đề 11 1.4.1 Khái niệm lực giải vấn đề 11 1.4.2 Các thành tố lực giải vấn đề 12 1.4.3 Các biện pháp phát triển lực giải vấn đề 13 1.4.4 Ý nghĩa việc phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 13 1.4.5 Quy trình dạy học phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 14 1.4.6 Phương pháp đánh giá lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 16 1.5 Một số phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 17 1.5.1 Phương pháp dạy học tích cực để phát triển lực giải vấn đề 17 1.5.2 Kĩ thuật dạy học tích cực phát triển lực giải vấn đề 20 1.6 Thực trạng vận dụng phương pháp dạy học tích cực phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trường trung học phổ thơng Chun 21 1.6.1 Mục đích điều tra 21 1.6.2 Đối tượng điều tra 22 1.6.3 Mô tả phiếu điều tra 22 1.6.4 Kết điều tra phân tích kết điều tra 23 vi 1.6.5 Thực trạng dạy học phát triển lực giải vấn đề mơn Hóa học trường trung học phổ thông Chuyên 30 Tiểu kết chương 32 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG NỘI DUNG CÂN BẰNG HÓA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 33 2.1 Mục tiêu cấu trúc nội dung dạy học phần cân hóa học 33 2.1.1 Mục tiêu chương trình hóa học trung học phổ thông 33 2.1.2 Cấu trúc chương trình hóa học trung học phổ thơng chuyên 35 2.1.4 Một số điểm cần lưu ý nội dung phương pháp dạy học phần cân hóa học cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 38 2.2 Xây dựng nội dung dạy học cân hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên 40 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng 40 2.2.2 Quy trình xây dựng 44 2.2.3 Xây dựng nội dung 46 2.3 Tổ chức thực nội dung dạy học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho HS THPT Chuyên 55 2.3.1 Biện pháp phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên thông qua dạy học nội dung cân hóa học 55 2.3.2 Kế hoạch dạy học minh họa 63 2.4 Xây dựng công cụ đánh giá lực giải vấn đề 95 2.4.1 Tiêu chí đánh giá 95 2.4.2 Đề xuất công cụ đánh giá 97 Tiểu kết chương 106 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 107 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 107 3.1.1 Mục đích 107 3.1.2 Nhiệm vụ 107 3.2 Nội dung phương pháp thực nghiệm sư phạm 107 vii 3.2.1 Đối tượng, địa bàn, thời gian thực nghiệm 107 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm 108 3.3 Kết thực nghiệm – xử lí đánh giá số liệu 110 3.3.1 Phương pháp xử lí kết thực nghiệm sư phạm 110 3.3.2 Kết thực nghiệm 112 3.3.3 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 121 Tiểu kết chương 124 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 125 Kết luận 125 Khuyến nghị 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 PHỤ LỤC viii ĐỀ SỐ ĐỀ KIỂM TRA 60 PHÚT PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN (5 ĐIỂM) Câu Sự chuyển dịch cân A Phản ứng trực chiều thuận B Phản ứng trực chiều nghịch C Chuyển từ trạng thái cân thành trạng thái cân khác D Phản ứng tiếp tục xảy chiều thuận chiều nghịch Câu 2: Các yếu tố ảnh hưởng đến cân hoá học A nồng độ, nhiệt độ chất xúc tác B nồng độ, áp suất diện tích bề mặt C nồng độ, nhiệt độ áp suất D áp suất, nhiệt độ chất xúc tác Câu 3: Trong phản ứng sau đây, phản ứng áp suất không ảnh hưởng đến cân phản ứng A N2 + O2 ⇌ 2NO B 2NO + O2 ⇌ 2NO2 C N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 D 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 Câu 4: Cho phương trình phản ứng: 2A(k) + B (k) ⇌ 2X (k) + 2Y(k) Người ta trộn chất, chất mol vào bình kín dung tích lít (khơng đổi) Khi cân bằng, lượng chất X 1,6 mol Hằng số cân phản ứng A 33,44 B 58,51 C 29,26 D 40,96 Câu 5: Cho cân bằng: N2 (k) + 3H2 (k) ⇌ 2NH3 (k) Khi giảm nhiệt độ tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 tăng lên Phát biểu nói cân A Phản ứng nghịch thu nhiệt, CBCD theo chiều thuận tăng nhiệt độ B Phản ứng nghịch toả nhiệt, CBCD theo chiều nghịch giảm nhiệt độ C Phản ứng thuận thu nhiệt, CBCD theo chiều nghịch tăng nhiệt độ D Phản ứng thuận toả nhiệt, CBCD theo chiều thuận giảm nhiệt độ Câu 6: Trong bình kín có hệ cân hóa học sau: ⎯⎯ → CO(k) + H O(k); H  CO2 (k) + H (k) ⎯ ⎯ Xét tác động sau đến hệ cân bằng: (a) Tăng nhiệt độ; (b) Thêm lượng nước; (c) giảm áp suất chung hệ; (d) dùng chất xúc tác; (e) thêm lượng CO2; Trong tác động trên, tác động làm CBCD theo chiều thuận A (a), (c) (e) B (b), (c) (d) C (d) (e) D (a) (e) Câu 7: Phản ứng: 3H2 (k) + N2 (k) ⇌ 2NH3 (k) H < Khi giảm nhiệt độ giảm áp suất cân phản ứng chuyển dịch tương ứng A thuận thuận B thuận nghịch C nghịch nghịch D nghịch thuận Câu 8: Cho cân sau bình kín: 2NO2 (k) (màu nâu đỏ) ⇌ N2O4 (k) (không màu) Biết hạ nhiệt độ bình màu nâu đỏ nhạt dần Vậy phản ứng thuận có A  H > 0, phản ứng thu nhiệt B  H > 0, phản ứng tỏa nhiệt C  H < 0, phản ứng tỏa nhiệt D  H < 0, phản ứng thu nhiệt Câu 9: Xét phản ứng: H2 + Br2 ⇌ 2HBr Nồng độ ban đầu H Br2 1,5 mol/lít mol/lít, đạt tới trạng thái cân có 90% lượng brom phản ứng Hằng số cân phản ứng A 42 B 87 C 54 D 99 Câu 10: Nguyên nhân tử vong nhiều vụ sưởi than phịng kín ngộ độc khí CO, giải thích sau xác nhất? A CO oxit trung tính, chiếm chỗ oxi lại không biến thể B CO phản ứng với oxi thể làm hàm lượng oxi thể bị thiếu hụt C Do than cháy lấy khí oxi dẫn đến thiếu hụt khí oxi, CO khí khơng trì sống D khí CO có khả kết hợp mạnh với hemoglobin máu, ngăn cản trình vận chuyển O2 máu, làm thể khơng có oxi cung cấp cho trình tạo lượng khơng bị thải ngồi thể Câu 11: Trong trình sản xuất lưu huỳnh trioxit (SO3), xảy cân hóa học: 2SO2 (k) + O2 (k) ⇌ 2SO3 (k) (  H T2 Phát biểu sau cân ? A Phản ứng thuận phản ứng tỏa nhiệt B Khi tăng nhiệt độ, áp suất chung hệ cân giảm C Khi giảm nhiệt độ, áp suất chung hệ cân tăng D Phản ứng nghịch phản ứng tỏa nhiệt PHẦN TỰ LUẬN (5 ĐIỂM) Câu 1: Vơi hóa chất quan trọng sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp sinh hoạt công nghiệp giấy, sản xuất hóa chất, xử lí nước Tuy nhiên Q trình sản xuất vơi tiềm ẩn nhiều yếu tố tác động gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt mơi trường khơng khí mơi trường đất Cho biết phản ứng xảy q trình sản xuất vôi? Đề xuất biện pháp kĩ thuật để nâng cao hiệu suất trình nung vơi Trong q trình nung vơi, miệng lị nung vơi phải để hở? Tại nói nung vôi thủ công gây nhiều ảnh hưởng xấu tới môi trường? Đề xuất số giải pháp phương diện nhà sản xuất Câu 2: NH3 hóa chất quan trọng công nghiệp, sử dụng nhiều sản xuất phân bón số hóa chất Ngồi ra, NH3 cịn sử dụng công nghiệp đông lạnh (sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm, chất gây lạnh máy lạnh ), tổng hợp hữu hóa dược, y tế mục đích khác Do đó, cơng nghiệp người ta quan tâm đến quy trình tổng hợp NH3 để đạt hiệu suất cao hạn chế chi phí tối đa Hiện nay, chủ yếu NH3 tổng hợp theo phương pháp Haber phương trình sau: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 ∆H= - 92 kJ.mol-1 (*) a Hãy đề xuất giải thích điều kiện thích hợp sản xuất để phản ứng xảy với hiệu suất cao b Xét phản ứng tổng hợp NH3 (*) 406,440C Ban đầu hỗn hợp gồm N2 H2 lấy theo tỷ lệ mol tương ứng 1:3, bình phản ứng tích khơng đổi lít Tại trạng thái cân bằng, người ta thấy có 0,06 mol NH3 áp suất hệ 7,8 atm Tính số cân K phản ứng (*) Câu 3: Cho cân bằng: H2(k) + I2(k) ⇄ 2HI(k) có số cân t0C K Cho nồng độ ban đầu H2 I2 0,01 M (thể tích bình không đổi) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, H2 chiếm 12% thể tích hỗn hợp khí thu a Tính số cân K? b Tính hiệu suất phản ứng? ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA SỐ PHẦN TỰ LUẬN Câu (2 điểm) Nội dung Ý Điểm Biểu kiến thức lực CaCO3(R) ⇄ CaO (R) + CO2 (K) 0,25 Phản ứng phân hủy CaCO3 phản ứng thu 0,5 Phát vấn nhiệt, tạo khí CO2, nên việc tăng nhiệt độ đề đề xuất thúc đẩy khí CO2 giúp cân chuyển phương án dịch theo chiều thuận làm tăng suất sản GQVĐ xuất vôi sống CaO HS vận dụng thêm kiến thức tốc độ Đề xuất phản ứng đề xuất biện pháp tăng diện phương án tích tiếp xúc chất rắn (CaCO3) cách GQVĐ đập nhỏ đá vơi đến kích thước thích hợp thổi khơng khí nén (trong cơng nghiệp) hay 0,5 thực GQVĐ chọn hướng gió thích hợp để tăng nồng độ khí oxi cung cấp cho phản ứng đốt cháy than, đồng thời làm giảm nồng độ khí cacbon đioxit Việc thêm bớt chất rắn lại không làm cân Phát vấn bị ảnh hưởng số cân phản ứng đề tìm hiểu khơng phụ thuộc vào lượng chất rắn chất vấn đề Để hở miệng lị nung vơi giải pháp để Phát vấn khí CO2 giúp cân chuyển dịch theo đề tìm hiểu chiều thuận làm tăng suất sản xuất vôi chất vấn sống CaO đề Từ biện pháp sử dụng thấy: Phát vấn - Việc khí CO2 ngồi góp phần gia tăng đề, tìm giải lượng khí thải vào khơng khí, CO2 pháp GQVĐ, nguyên nhân gây hiệu tiến hành ứng nhà kính GQVĐ với - Để tăng hiệu suất nung vôi, việc đập nhỏ đá giải pháp hợp vôi tiến hành, việc tạo nhiều lí bụi đá vơi - Q trình nung vơi thủ công thường sử dụng than đá, nhiên liệu tạo khí thải CO2, CO gây nhiễm mơi trường - Việc vận chuyển nguyên vật liệu lò nung vơi thủ cơng gây nhiều khói bụi nhiễm Đề xuất: Vận động người sản xuất tham gia bảo đảm mơi trường, an tồn lao động; nâng cao trách nhiệm việc bảo vệ môi trường như: dùng tôn, lưới, bạt che chắn khu vực sản xuất, phun nước tưới sân, bãi quanh khu vực lò, khu vực sàng lọc xỉ ngày lần; xe xuất bến phải che chắn, đậy phủ bạt kín, chở trọng tải không để rơi vãi vật liệu đường Dần tiến tới di dời lị nung vơi thủ cơng xa khu vực dân sinh, dần cải tiến công nghệ xây dựng hệ thống xử lí chất thải, bụi; xây dựng quy trình sản xuất khép kín… Câu (2 điểm) Nội dung Ý a Điểm Biểu kiến thức lực Đề xuất giải thích điều kiện thích hợp sản xuất để phản ứng xảy với hiệu suất Nhận diện vấn đề, tìm cao hiểu vấn đề - Tăng nồng độ N2 H2 đề xuất - Hóa lỏng NH3 (giảm nồng độ NH3) giải pháp - Sử dụng nhiệt độ thích hợp - Tăng áp suất b Xét phương trình: N2 3H2 ⇌ + 2NH3 Ban đầu: a 3a (mol) Phản ứng: 0,03 0,09 0,06 (mol) Cân bằng: a-0,03 3a-0,09 0,06 (mol) Tổng số mol hỗn hợp sau phản ứng = 4a-0,06 (mol) Ta có: 4a − 0,06 = K= PV 7,8.1 =  a = 0,05 RT 0,082.(406, 44 + 273) 0, 062 (0, 05 − 0, 03).(3.0, 05 − 0, 09)3 = 833,33 Câu (1 điểm) H2(k) Ban đầu: 0,01 0,01 Phản ứng: x x 2x 0,01-x 0,01-x 2x   CB Theo giả thiết ta có: + I2(k) ⇄ a 2HI(k) 0, 01 − x = 0,12  x = 0, 0076( M ) 0, 02 (2 x)2 KC = = 40 (0, 01 − x)2 b Tính hiệu suất phản ứng: H = 0, 0076 x 100% = 76% 0, 01 ĐỀ SỐ BÀI KIỂM TRA 60 PHÚT Câu 1: Ở 400C áp suất 1atm, độ phân li N2O4 thành NO2 30% a Tính KP, KC phản ứng: N2O4 (k) ⇄ 2NO2 (k) 400C? b Tính độ phân li N2O4 400C áp suất chung hệ 0,2 atm Câu 2: Cho phản ứng: H2O + CO(k) ⇄ CO2(k) + H2(k) Ở T1 = 690K có Kp = 10,0 a Tính Kp nhiệt độ T2 = 800K? Biết rằng, khoảng nhiệt độ này, ∆H0 coi khơng đổi có giá trị - 42676,8 J/mol b Từ giá trị Kp cho biết cân chuyển dịch nào? Có phù hợp với ngun lí Lơ Satơlie khơng? Câu 3: Hai xi lanh A, B đậy chặt piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 H2 theo tỉ lệ mol : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng hai xi lanh đến 5270C xảy phản ứng sau : (A) CO2 (k) + H2 (k) ⇄ CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1 (B) C3H8 (k) ⇄ C3H6 (k) + H2 (k) Kc (B) = 1,30 10 -3 Khi đạt tới cân bằng, áp suất hai xi lanh Thành phần phần trăm thể tích C3H8 xi lanh B 80% a Tính nồng độ cân chất xi lanh B áp suất toàn phần đạt tới cân b Tính nồng độ cân chất xi lanh A Câu 4: Cho m gam NaHCO3(r) vào bình tích khơng đổi 1,65 lít nâng nhiệt độ bình lên 400 K Khi xảy phản ứng: ⎯⎯ → Na2CO3(r) + CO2(k) + H2O(k) 2NaHCO3(r) ⎯ ⎯ Tại thời điểm cân bằng, khối lượng chất rắn giảm 1,5595 gam Biết chất khí coi khí lí tưởng thể tích chất rắn khơng đáng kể a Tính số cân KP phản ứng 400 K b Cho 8,4 gam NaHCO3(r) vào bình tích khơng đổi 5,00 lít nâng nhiệt độ bình lên 400K Tính thành phần hệ (theo số mol) áp suất bình Câu 5: Cho cân bằng: PCl5 (K) ⎯⎯ → ⎯ ⎯ PCl3(K) + Cl2(K) a Trong bình kín dung tích V lit chứa m(g) PCl5, đun nóng bình đến nhiệt độ T(0K) để xảy phản ứng phân li PCl5 Sau đạt tới cân áp suất khí bình P Hãy thiết lập biểu thức Kp theo độ phân li  áp suất P b Người ta cho vào bình dung tích Vlit 83,4g PCl5 thực phản ứng nhiệt độ T1 (0K) Sau đạt tới cân đo áp suất 2,7 atm Hỗn hợp khí bình có tỉ khối so với hiđrơ 69,5 Tính  Kp c Trong thí nghiệm khác giữ nguyên lượng PCl5 trên, dung tích bình V (l) hạ nhiệt độ bình đến T2 = 0,9T1 áp suất cân đo 1,944 atm Tính Kp  Từ cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA SỐ Câu Nội dung Điểm a Tính KP Gọi độ phân li  ; P áp suất cân ⇄ 2NO2 N2 O4 Ban đầu: a (mol) Cân bằng: a(1- )  PN2O4 =  KP = 2a 0,5 (mol) →  ncb = a (1 + ) 1−  2 P0 ; PNO2 = P0 1+ 1+  P NO2 PN2O4 = 4 +  4 P = P0 (1 +  ) −  1− 0,5 0,32 36 Khi  = 30 % ; P0 =  K P = = 0,3956 = ( atm) − 0,3 91 Kc=KP=0,3956 0,5 b Tính độ phân li  P = 0,2 atm 4 36 0, =   = 0,575 1− 91 Câu 2: 0,5 Nội dung Điểm a Ta áp dụng công thức ln ln K 800 H 1 = ( − ) K 690 R 690 800 K 800 42676,8 1 =− ( − ) = -1,023 K 690 8,314 690 800 ⎯⎯ → 0,5 K 800 = 0,359 → K 800 = 0,359.10 = 3,59 K 690 b Kết cuối cho biết, 800K số Kp = 3,59 Như vậy, tăng nhiệt độ từ 690 lên 800K số CB giảm, CB chuyển 0,25 dịch sang trái Theo nguyên lí Lơ Satolie, phản ứng tỏa nhiệt  H0 < nên nhiệt độ tăng, cân chuyển dịch theo chiều nghịch 0,25 Kết tính tốn phù hợp với ngun lí Lơ Satolie Câu Nội dung Điểm a) C3H8 80% C3H6 10% H2 10% Gọi CB tổng nồng độ tất hợp phần cân [C3H8 ] = 0,8 CB ; [C3H6 ] = [H2] = 0,1.CB (0,1.C B ) = 1,3.10 −3 → C B = 0,104mol / l ; (0,8.C B ) [C3H8 ] = 0,0832 mol/l; [C3H6] = [H2] = 0,0104 mol/l PB = 692 KPa = 6,827 atm b) Nếu PA = PB CA = CB Tại cân [CO2] = [H2] = x [CO] = [H2O] = (0,104-2x)/2 = 0,052-x; (0,052-x)2 / x2 = 0,25 -> x = 3,47.10-2 mol/l 0,5 [CO2] = [H2] = 3,47 10-2 mol/l ; [CO] = [H2O] = 1,73.10-2 mol/l 0,5 Câu Nội dung Điểm a Khối lượng chất rắn giảm khối lượng CO2 H2O Vì chất khí khí lí tưởng bỏ qua thể tích chất rắn nên ta có: n CO2 = n H2O = 0,5 nRT 1,5595.0, 082.400 =  0,50 atm V 62.1, 65  PCO = PH O = 1,5595 mol 62 Áp suất bình phản ứng: P = PCO + PH O = 0,5 + 0,5 = 1, atm 2 Hằng số cân KP phản ứng: KP = PCO2 PH2O = 0,50.0,50 = 0, 25 atm b Ta có: n NaHCO = 0,5 8, = 0,1mol 84 Ở 400 K, NaHCO3 phân hủy hết n k = n CO2 + n H2O = n NaHCO3 = 0,1mol Áp suất NaHCO3 vừa phân hủy hết atm 0,5  Thể tích tối thiểu bình phản ứng đó: Vmin = n k RT 0,1.0, 082.400 = = 3, 28 L P Khi V = 5,00 L > Vmin = 3,28 L  NaHCO3 phân hủy hoàn toàn nên  n CO2 = n H2O = n Na 2CO3 = n NaHCO3 = 0, 05 mol 0,5 n NaHCO3 = + Áp suất hệ: P = n k RT 0,1.0, 082.400 = = 0, 656 atm V 5, 00 Câu Nội dung Điểm a PCl5 (K) TTCB Áp suất: 1- 1− P 1+ ⎯⎯ → ⎯ ⎯ PCl3(K) + Cl2(K)    P 1+  P 1+ 0, Ta có: Kp = PPCl3 PCl2 PPCl5 α.P α.P α2 = 1+ α 1+ α = P 1− α − α P 1+ α 2 Vậy: Kp = P 1− b Theo đề: nPCl5 ban đầu = 0,5 83,4 = 0,4 mol, P = 2,7atm 208,5 Tổng số mol khí hỗn hợp TTCB: nS 0,5 dS/H2 = 69,5  M S = 69,2.2 = 139 Áp dụng BTKL: mS = mPCl5 ban đầu = 83,4 (g)  nS = 83,4 = 0,6 139 mol PCl5 (K) BĐ 0,4 TTCB (0,4-x) ⎯⎯ → ⎯ ⎯ PCl3(K) + Cl2(K) x x nS = 0,4 - x + x + x = 0,6  x = 0,2 0,5 Do đó:  = x 0,2 = = 0,5 0,4 0,4 Vậy: Kp = (0,5)2 2,7 = 0,9 2 P = 1− − (0,5)2 c Gọi áp suất hệ nhiệt độ T1 P1 = 2,7atm, số mol n1 = nS 0,5 = 0,6 mol Áp suất hệ nhiệt độ T2 = 0,9 T1 P2 , số mol n2 Với P2 = 1,944 atm Ta có:  P1V1 = n1RT1 P2 V2 = n2 RT2 P1V n1RT1 = P2V n2R.0,9.T1  P1V1 n1RT1 = P2 V2 n2 RT2  n2 = n1P2 0,6.1,944 = = 0,48 P1.0,9 2,7.0,9 ⎯⎯ → PCl5 (K) ⎯ ⎯ BĐ 0,5 PCl3(K) + Cl2(K) 0,4 TTCB (0,4-x) x x n2 = 0,4 - x + x + x = 0,48  x = 0,08 Do đó:  = x 0,08 = = 0,2 0,4 0,4 Vậy: Kp = (0,2)2 1,944 = 0,081  '2 P = −  '2 − (0,2)2 Vì giảm nhiệt độ độ phân li PCl5 giảm, phản ứng phân li PCl5 phản ứng thu nhiệt 175 ... nội dung dạy học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho HS THPT Chuyên 55 2.3.1 Biện pháp phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trung học phổ thông Chuyên thông qua dạy học nội dung cân. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐÀO THỊ BÍCH HẠNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH CHUYÊN HÓA QUA DẠY HỌC NỘI DUNG CÂN BẰNG HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA... động lực thúc đẩy em HS nhận thức GQVĐ Nhận thức tầm quan trọng vấn đề nêu nên tác giả chọn nội dung ? ?Phát triển lực giải vấn đề cho học sinh chuyên hóa qua dạy học nội dung cân hóa học? ?? làm đề