b) Nội dung hoạt động: Nhiệm vụ 2
Câu 1: Điểm chớp cháy là
A. nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong khơng khí khi gặp nguồn lửa.
B. nhiệt độ cao nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong khơng khí khi gặp nguồn lửa.
C. nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong khơng khí.
D. nhiệt độ cao nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong khơng khí.
53
Câu 2: Nhiệt độ tự bốc cháy là
A. nhiệt độ cao nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cân tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiệu áp suất khí quyển.
B. nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cần tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.
C. nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy khi tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.
D. nhiệt độ cao nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy khi tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.
Câu 3: Tinh dầu trầm hương được chiết xuất từ nhựa cây Dó bầu bị nhiễm dầu (tụ trầm)
bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Một số tác dụng của tinh dầu trầm hương được biến đến như: giảm căng thẳng, giảm nguy cơ trầm cảm, ngủ ngon giấc hơn; ngăn ngừa sự phát triển của tế bào ung thư; tốt cho hệ tiêu hóa; giảm triệu chứng dị ứng ở đường hơ hấp trên; chăm sóc da do đặc tính chống viêm, kháng khuẩn và chống oxi hóa; ... Tinh dầu trầm hương có điểm chớp cháy là 51oC. Hãy cho biết tinh dầu trầm hương được gọi là chất lỏng dễ cháy hay chất lỏng có thể gây cháy.
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thơng qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Câu 1: Đáp án đúng là: A
Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất ở áp suất của khí quyển mà một hợp chất hữu cơ hoặc
vật liệu dễ bay hơi tạo thành lượng hơi đủ để bốc cháy trong khơng khí khi gặp nguồn lửa.
Lưu ý: Chất cháy cần phải tiếp xúc với nguồn nhiệt.
Câu 2: Đáp án đúng là: B
Nhiệt độ tự bốc cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà khơng cần tiếp xúc với nguồn nhiệt tại điều kiện áp suất khí quyển.
Lưu ý: Chất cháy không cần tiếp xúc với nguồn nhiệt.
Câu 3: Tinh dầu trầm hương có điểm chớp cháy là 51oC > 37,8oC ⇒ Tinh dầu trầm hương được gọi là chất lỏng có thể gây cháy.
Lưu ý:
+ Chất lỏng có điểm chớp cháy nhỏ hơn 37,8oC được gọi là chất lỏng dễ cháy.
54
Trường: THPT Nguyễn Việt Hồng Họ và tên giáo viên:Trần Văn Vũ Tổ: Hóa Học Tổ: Hóa Học
KẾ HOẠCH BÀI DẠY
HÓA HỌC VÀ PHẢN ỨNG CHÁY NỔ LỚP: 10 LỚP: 10
(Thời gian: 3 tiết /135 Phút) I. MỤC TIÊU I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức:
-Tính được biến thiên enthalpy một số phản ứng cháy, nổ để dự đoán mức độ mãnh liệt của phản ứng cháy, nổ.
- Tính được sự thay đổi của tốc độ phản ứng cháy, “ tốc độ phản ứng hô hấp” theo giả định vệ sự phụ thuộc vào nồng độ oxygen.
- Nêu các nguyên tắc chữa cháy dựa vào các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. - Giải thích được vì sao lại dùng nước, CO2 để chữa cháy.
- Giải thích được lí do vì sao một trong số trường hợp không được dùng nước để chữa cháy mà lại phải dùng cát, CO2…
- Giải thích được tại sao đám cháy có mặt kim loại hoạt động mạnh thì khơng sử udngj nước, CO2, cát ( thành phần chính SiO2), bọt chữa cháy ( hốn hợp khơng khí, nước và chất hoạt động bề mặt) để dập tắt đám cháy.
2. Về năng lực:
* Năng lực chung:
- Tự chủ và tự học: chủ động, tích cực tìm hiểu về kiến thức hóa học trong phản ứng cháy, nổ
- Giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt về kiến thức hóa học trong phản ứng cháy, nổ. Hoạt động nhóm hiệu quả theo yêu cầu cần đạt, mỗi thành viên trong nhóm điều đảm bảo cùng tham gia đầy đủ các hoạt động.
- Giải quyết và sáng tạo: Thảo luận nhóm hồn thành nhiệm vụ và đưa ra các hướng giải quyết vấn đề sáng tạo và khoa học.
* Năng lực hóa học:
- Nhận thức hóa học: Tính được biến thiên enthalpy một số phản ứng cháy, nổ để dự đoán mức độ mãnh liệt của phản ứng cháy, nổ. Tính được sự thay đổi của tốc độ phản ứng cháy, “ tốc độ phản ứng hô hấp” theo giả định vệ sự phụ thuộc vào nồng độ oxygen. Nêu các nguyên tắc chữa cháy dựa vào các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới gốc độ hóa học: Giải thích được lí do vì sao một trong số trường hợp không được dùng nước để chữa cháy mà lại phải dùng cát, CO2….
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Giải thích được tại sao đám cháy có mặt kim loại hoạt động mạnh thì khơng sử udngj nước, CO2, cát ( thành phần chính SiO2), bọt chữa cháy ( hốn hợp khơng khí, nước và chất hoạt động bề mặt) để dập tắt đám cháy. Giải thích được vì sao lại dùng nước, CO2 để chữa cháy.
3. Về phẩm chất:
- Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân. - Cẩn thận, trung thực và thực hiện an tồn trong q trình làm thực hành.
55
- Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập hóa học.
II. PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC
- Dạy học theo nhóm, theo cặp đơi. - Kỹ thuật sơ đồ tư duy, trò chơi học tập.
- Dạy học và nêu giải quyết vấn đề thông qua các câu hỏi trong SGK.
III.THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
- Video, hình ảnh giới thiệu về đối tượng nghiên cứu của hóa học. - Sơ đồ tư duy về phương pháp học tập và nghiên cứu hóa học. - Sách giáo khoa, video dập tắt đám cháy, nổ.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1. Khởi động –Kết nối ( …. phút )
a/ Mục tiêu: Huy động kiến thức đã học của HS, tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến
thức mới.
b/ Nội dung hoạt động: Nhiệm Vụ 1
Các hiện tượng cháy, nổ xảy ra hầu hết do các phản ứng hóa học gây nên, tỏa nhiều nhiệt, tốc độ phản ứng lớn. Do đó, hóa học đóng vai trị rất quan trọng trong việc nghiên cứu nguyên nhân, đưa ra các biện pháp phòng chống cũng như xử lí khi xảy ra hỏa hoạn một cách hiệu quả và an toàn nhất. Nhiệt của phản ứng cháy, nổ được xác định như thế nào? Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ mãnh liệt của phản ứng cháy, nổ?
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thông qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
- Tính biến thiên enthalpy của phản ứng cháy, nổ theo năng lượng liên kết. ΔrH0298 =∑Eb(cd)−∑ Eb (sp)
- Tính biến thiên enthapy của phản ứng cháy, nổ theo nhiệt hình thành chuẩn của các chất ΔrH0298 =∑ ΔfH0298 (sp)−∑ ΔfH0298 (cd)
- Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cháy: + Chất cháy.
+ Chất oxi hóa (oxygen) + Nguồn nhiệt
2. Hoạt động 2. Hình thành kiến thức mới/GQVĐ/thực thi nhiệm vụ
2.1. Hoạt động: Tìm hiểu về biến thiên enthalpy (ΔrH0) của một số phản ứng cháy nổ
56
a) Mục tiêu:
- Tính được biến thiên enthalpy một số phản ứng cháy, nổ để dự đoán mức độ mãnh liệt của phản ứng cháy, nổ. của phản ứng cháy, nổ.
b) Nội dung hoạt động: Nhiệm vụ 2
Câu 1: Dựa vào dự liệu Bảng 7.1 và 7.2, em hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng đốt
cháy 1 mol ethanol và 1 mol khí gas.
Câu 2: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy 1 mol octane (C8H18, chất có trong xăng) và 1 mol methane (thành phần chính của khí thiên nhiên). Dự đốn mức độ mãnh liệt của các phản ứng này.
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thông qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Câu 1: Phản ứng đốt cháy ethanol:
C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g)
ΔrH0298 = 2. ΔfH0298 (CO2, g) + 3. ΔfH0298 (H2O, g) - ΔfH0298 (C2H5OH, l) – 3. ΔfH0298 (O2, g) ΔrH0298 = 2.(-393,50) + 3.(-241,826) – (-277,63) – 3.0 = -1234,85 kJ
Phản ứng đốt cháy 1 mol propane:
C3H8(g) + 5O2 (g) t°→→t° 3CO2(g) + 4H2O(g)
ΔrH0298 = Eb(C3H8) + 5.Eb(O2) – 3.Eb(CO2) – 4.Eb(H2O) ΔrH0298 = (2.EC-C + 8.EC-H) + 5.EO=O – 3.2.EC=O – 4.2.EO-H
ΔrH0298 = (2.347 + 8.413) + 5.498 – 3.2.745 – 4.2.467 = -1718 kJ Phản ứng đốt cháy 1 mol butane:
C4H10(g) + 132132 O2(g) t°→→t° 4CO2(g) + 5H2O(g)
ΔrH0298= Eb(C4H10) +132132 .Eb(O2) – 4.Eb(CO2) – 5.Eb(H2O) ΔrH0298 = (3.EC-C + 10.EC-H) + 132132 .EO=O – 4.2.EC=O – 5.2.EO-H
ΔrH0298 = (3.347 + 10.413) + 132132 .498 – 4.2.745 – 5.2.467 = -2222 kJ
Biến thiên enthalpy phản ứng đốt cháy 1 mol khí gas chứa propane (40%) và butane (60%) là:
ΔrH0298 = (-1718).0,4 + (-2222).0,6 = -2020,4 kJ
Câu 2: Phản ứng đốt cháy 1 mol octane:
C8H18(g) + O2(g) t°→→t° 8CO2(g) + 9H2O(g)
∆rH0298= Eb(C8H18) + 252252 .Eb(O2) – 8.Eb(CO2) – 9.Eb(H2O) ΔrH0298= 7.EC-C + 18.EC-H + 252252 .EO=O – 8.2.EC=O – 9.2.EO-H
ΔrH0298= 7.347 + 18.413 + 252252 .498 – 8.2.745 – 9.2.467 = -4238 kJ Đốt cháy 1 mol C8H18(g) tỏa ra 4238 kJ nhiệt lượng
Phản ứng đốt cháy 1 mol methane
CH4(g) + 2O2(g) t°→→t° CO2(g) + 2H2O(g)
ΔrH0298= Eb(CH4) + 2.Eb(O2) – Eb(CO2) – 2.Eb(H2O) ΔrH0298= 4EC-H + 2.EO=O – 2.EC=O – 2.2.EO-H
ΔrH0298= 4.413 + 2.498 – 2.745 – 2.2.467 = -710 kJ Đốt cháy 1 mol CH4(g) tỏa ra 710 kJ nhiệt lượng
Như vậy nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy octane lớn hơn nhiều so với đốt cháy methane. Hay phản ứng đốt cháy octane xảy ra mãnh liệt hơn phản ứng đốt cháy methane.
GV kết luận: - Tính giá trị o r 298
Δ H của một số phản ứng cháy để dự đoán mức độ mãnh liệt của phản ứng cháy, nổ.
57
2.2. Hoạt động: Tìm hiểu về tốc độ phản ứng cháy (….phút)
a) Mục tiêu:
- Tính được sự thay đổi của tốc độ phản ứng cháy, “ tốc độ phản ứng hô hấp” theo giả định vệ sự phụ thuộc vào nồng độ oxygen. vệ sự phụ thuộc vào nồng độ oxygen.
b) Nội dung hoạt động: Nhiệm vụ 3
Câu 3: Ở điều kiện thường (298 K), oxygen chiếm khoảng 20,9% theo thể tích trong
khơng khí, tương đương với áp suất 0,209 atm. Tính nồng độ mol/L của oxygen trong khơng khí.
Câu 4: Khi thể tích oxygen giảm cịn 15% thể tích khơng khí thì nồng độ mol/L của
oxygen là bao nhiêu?
Câu 5: Hãy cho biết tốc độ phản ứng cháy của than đá tăng hay giảm bao nhiêu lần khi
thành phần phần trăm theo thể tích của oxygen trong khơng khí giảm từ 20,9% xuống 15%.
Câu 6: Giả sử một căn phịng có thành phần phần trăm theo thể tích của oxygen trong
khơng khí là 17%. Tốc độ “phản ứng hơ hấp” của người ở trong phịng tăng hay giảm bao nhiêu lần so với ở ngồi phịng? Biết rằng oxygen chiếm khoảng 20,9% theo thể tích trong khơng khí.
c) Tổ chức thực hiện
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm, theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ thơng qua sản phẩm học tập.
d) Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Câu 3: Lấy 100 lít khơng khí có 20,9 lít oxygen
nO2= pO2. VO2/ ( R×T = 0,209×20,90 / 082×2980 = 0,179 mol CO2= nO2 / VO2=0,179/ 20,9= 8,56.10-3 mol/L
Câu 4: CO2(20,9%) / CO2 (15%) =20,9 / 15=20,915
⇔8,56.10-3 / CO2 (15%) = 20,915
⇔ CO2 (15%) 6,14.10−3mol/L
Câu 5: Từ biểu thức tính tốc độ phản ứng cháy của thanh đá: v = k × CO2 cho thấy nếu nồng
độ oxygen giảm bao nhiêu lần thì tốc độ phản ứng giảm đi bấy nhiêu lần. Tốc độ phản ứng cháy tỉ lệ thuận với nồng độ oxygen.
v 15% / v 20,9% 15 / 20,9 ≈ 0,72 lần
Như vậy tốc độ phản ứng cháy của than đá giảm chỉ còn bằng 0,72 lần so với ban đầu.
Câu 6: Tốc độ “phản ứng hô hấp” phụ thuộc nồng độ oxygen theo phương trình tốc độ:
v = k × CO2
v 17% / v 20,9% = 17 / 20,9 ≈ 0,81lần
Như vậy tốc độ “phản ứng hơ hấp” của người ở trong phịng giảm chỉ cịn bằng 0,81 lần so với ở ngồi phịng.
GV kết luận: Xác định sự thay đổi của tốc độ phản ứng cháy, “tốc độ phản ứng hô hấp”
theo giả định về sự phụ thuộc vào nồng độ O2.
2.3. Hoạt động: Tìm hiểu về nguyên tắc chữa cháy (….phút)
a) Mục tiêu: