HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV đưa ra tình huống: “Bạn Nam làm thí nghiệm:

(1) Thả thì vôi sống dạng bột (CaO) vào cốc 1 đựng nước cất.

(2) Thả C sủi vào cốc 2 chứa nước cất.

Nam thấy trước khi làm thí nghiệm, nhiệt độ của 2 cốc nước là 25^oC. Cốc 1, sau khi cho vôi sống, nhiệt độ tăng lên 75^oC. Cốc 2, sau khi thả C sủi, nhiệt độ giảm xuống 21^oC.

- GV đưa ra yêu cầu: Em hãy dự đoán thí nghiệm (1), (2) là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt.

- GV yêu cầu HS đọc sgk, nêu khái niệm phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt.

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân trả lời câu hỏi 1 sgk trang 81.

- GV chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu các nhóm đọc thông tin trong sgk trình bày chuẩn bị và tiến hành làm thí nghiệm: “Theo dõi sự thay đổi sự thay đổi nhiệt độ của phản ứng trung hòa”.

- GV chia cho mỗi nhóm 1 bộ dụng cụ thí nghiệm và hướng dẫn HS làm thí nghiệm “Theo dõi sự thay đổi sự thay đổi nhiệt độ của phản ứng trung hòa” đồng thời yêu cầu HS theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của dung dịch và trả lời câu hỏi:

1. Nhiệt độ trên nhiệt kế thay đổi như thế nào sau khi rót dung dịch NaOH vào cốc? Phản ứng trung hòa là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

2. Trong thí nghiệm trên, nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng hơn thì nhiệt độ thay đổi như thế nào so với thí nghiệm trên.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức.

- HS thảo luận nhóm suy nghĩ trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Đại diện nhóm HS giơ tay phát biểu.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét kết quả thảo luận nhóm, thái độ làm việc.

- GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

I. Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt

- Phản ứng (1) là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng (2) là phản ứng thu nhiệt.

Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt.

- Trả lời câu 1 sgk trang 81: Phản ứng này là phản ứng thu nhiệt.

Thực hành: Theo dõi sự thay đổi sự thay đổi nhiệt độ của phản ứng trung hòa.

Chuẩn bị: dung dịch HCl 0,5M, dung dịch NaOH 0,5M, 1 cốc 250 mL, giá treo nhiệt kế, nhiệt kế ( có dải đo đến 100^oC), que khuấy và 2 ống đong 50ml.

Tiến hành:

·        Dùng ống đong lấy 50ml dung dịch HCl 0,5M cho vào cốc phản ứng, lắp nhiệt kế lân giá sao cho đầu nhiệt kế nhúng vào dung dịch trong cốc (Hình 17.1). Đọc nhiệt độ dung dịch.

·        Dùng ống đong khác lấy 50 ml dung dịch NaOH 0,5M cho vào cốc phản ứng. Khuấy nhẹ.

Trả lời câu hỏi:

1. Nhiệt độ trên nhiệt kế tăng lên sau khi rót dung dịch NaOH vào cốc.

2.  Trong thí nghiệm trên, nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng hơn thì nhiệt độ sau phản ứng vẫn tăng nhưng tăng ít hơn so với thí nghiệm trên.

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS hoạt động theo cặp, nghiên cứu sách sgk trả lời câu hỏi 6 sgk trang 83 và nêu khái niệm biến thiên enthalpy của phản ứng, biến thiên enthalpy chuẩn. Điều kiện như thế nào được coi là điều kiện chuẩn?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức.

- HS thảo luận nhóm suy nghĩ trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Đại diện nhóm HS giơ tay phát biểu.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét kết quả thảo luận nhóm, thái độ làm việc.

- GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

II Biến thiên enthalpy của phản ứng.

1. Biến thiên enthalpy

Ở điều kiện áp suất không đổi, nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng gọi là biến thiên enthalpy của phản ứng.

2. Biến thiên enthalpy

Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hóa học, được kí hiệu là ∆_r , nhiệt kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn.

Điều kiện chuẩn: Áp suất 1 bar (đối với chất khí, nồng độ 1 mol/l (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 25^oC (298K)

3. Ý nghĩa của biến thiên enthalpy

∆_rH > 0: Phản ứng thu nhiệt.

∆_rH < 0: Phản ứng tỏa nhiệt.

Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào vủa phản ứng càng nhiều.

- Trả lời câu 2 sgk trang 83:

Trong các phản ứng trên, phản ứng (2), (3) là phản ứng tỏa nhiệt.

- Trả lời câu 3 sgk trang 83:

Ở điều kiện 1 bar và 25^oC, 1 kg khí CO khi cháy hết thì tỏa ra nhiệt lượng:

- Trả lời câu 4 sgk trang 84:

Cần cho từ từ từng viên CaO vào bể nước dư.

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm 4 nghiên cứu thông tin trong sgk, trả lời câu hỏi 4 và luyện tập sgk trang 91

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức.

- HS thảo luận nhóm suy nghĩ trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Đại diện nhóm HS giơ tay phát biểu.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét kết quả thảo luận nhóm, thái độ làm việc.

- GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

III. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

1. Khái niệm nhiệt tạo thành

Nhiệt tạo thành (∆_fH) của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền vững nhất, ở một điều kiện xác định.

Nhiệt tạo thành chuẩn  là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn.

Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng 0.

2. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

Biến thiên enthalpy của phản ứng được xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm (sp) và tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu:

=

Chú ý: Trong tính toán cần lưu ý đến hệ số của các chất trong phương trình hóa học.

- Trả lời câu 5 sgk trang 86:

a, Mức năng lượng của graphite thấp hơn kim cương.

b, Trong phản ứng xác định nhiệt tạo thành của CO₂, carbon ở dạng graphite.

- Trả lời câu 6 sgk trang 86:

Vậy

= 2. (-393,5)+ 3. (-285,8) – (-84,7)= 1559,7 (kJ)

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS hoạt động nhóm 4 nghiên cứu thông tin trong sgk, trả lời câu hỏi 1, 2, 3 sgk và luyện tập trang 88, 89,90.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức.

- HS thảo luận nhóm suy nghĩ trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Đại diện nhóm HS giơ tay phát biểu.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét kết quả thảo luận nhóm, thái độ làm việc.

- GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

1. Phản ứng tỏa nhiệt

- Trả lời câu hỏi 1 sgk trang 88:

+ Liên kết hóa học bị phá vỡ: H-H, O=O

+ Liên kết hóa học được hình thành là HCl

 - Trả lời câu 2 sgk trang 99:

·        CH₄ có 4 liên kết đơn C-H

·        CH₃Cl có 3 liên kết đơn C-H và 1 liên kết đơn C – Cl

·        NH₃ có 3 liên kết đơn N – H

·        CO₂ có 2 liên kết đôi C=O

- Trả lời câu hỏi 3 sgk trang 99:

Tổng năng lượng thu vào để phá vỡ liên kết E_{b (N≡N)} + E_{b (O=O)} = 945+ 498 = 1443 kJ

Tổng năng lượng tỏa ra để hình thành liên kết: E_{b (N=O)} = 2 . 607= 1214 kJ

E_b của chất đầu lớn hơn giá trị E_b sản phẩm tưng ứng. Phản ứng thu nhiệt.

 = 1443 – 1214 = 299 KJ >0. Nitrogen (N≡N)  chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện tạo thành nitrogen monoxide (N=O)

Cách tính enthalpy của phản ứng dựa vào năng  lượng liên kết chỉ áp dụng cho liên kết cộng hóa trị và ở trạng thái khí

VD: C₆H₆(g) + Cl₂(g) → C₂H₅Cl(g) + HCl

- Trả lời luyện tập sgk trang 89

Bước 1: Tính năng lượng để phá vỡ 1 mol CH₄ và 1 mol Cl_2.

E_b (CH₃Cl) + E_b(Cl₂) = 4.313 + 243 = 1895 kJ

Bước 2: Tính năng lượng hình thành 1 mol CH₃Cl(g) và 1 mol HCl(g)

Tổng năng lượng tỏa ra để hình thành liên kết:

E_b(CH₃Cl) + E_b (HCl) = 3. 413 + 339+ 427

                                     = 1895 kJ

Bước 3: Tính biến thiên enthal py của phản ứng theo công thức:

  = 1895 – 2005 = - 110 KJ

Do  => phản ứng tỏa nhiệt

=>Kết luận:

 =  -

Với   ,  : tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản ứng.

- Trả lời câu luyện tập sgk trang 90:

Dựa vào kết quả tính toán cho thấy quá trình: O₂→ 2O và 3O₂ có  < 0, chứng tỏ khản năng tồn tại của O₂, do đó O₂ là trạng thái bền của nguyên tố oxygen.

Phiếu bài tập

Câu 1: Phản ứng nà sau đây là phản ứng tỏa nhiệt?

A.   Phản ứng nhiệt phân muối KNO₃.

B.    Phản ứng phân hủy khí NH₃.

C.    Phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể.

D.   Phản ứng hòa tan NH₄Cl trong nước.

Câu 2: Cho phản ứng hóa học xảy ra ở điều kiện chuẩn sau:

2NO₂ (g) (đỏ nâu) → N₂O₄ (g) (không màu)

Biết NO₂ và N₂O₄ có  tương ứng là 33,18 kJ/ mol và 9,16 kJ/mol. Điều này chứng tỏ phản ứng

A.   Tỏa nhiệt, NO₂ bền vững hơn N₂O₄.

B.    Thu nhiệt, NO₂ bền vững hơn N₂O₄.

C.    Tỏa nhiệt, N₂O₄ bền vững hơn NO₂.

D.   Thu nhiệt, N₂O₄ bền vững hơn NO_2.

Câu 3: Tiến hành quá trình ozone hóa 100 g oxi theo phản ứng sau:

3O₂ (g) (oxygen) → 2O₃ (ozone)

Hỗn hợp thu được có chưa 24% ozone về khối lượng, tiêu tốn 71,2 kJ. Nhiệt tạo thành  của ozone (kJ/mol) có giá trị là:

A.   142,4.

B.    284,8.

C.    – 142,4 .

D.   – 284,8.

Câu 4: Cho phản ứng hydrogen hóa ethylene sau:

H₂C = CH₂ (g) + H₂ (g) → H₃C – CH₃ (g)

Biết năng lượng line kết trong các chất trong bảng sau:

Biến thiên enthalpy (kJ) của phản ứng có giá trị là:

A.   134.

B.    -134.

C.    478.

D.   284.

Câu 5: Cho phản ứng sau:

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l)                      ∆H= -572 kJ

Khi cho 2g khí H₂ tác dụng hoàn toàn với 32 g khí O₂ thì phản ứng 

A.   Tỏa ra nhiệt lượng 286 kJ.

B.    Thu vào nhiệt lượng 286 kJ.

C.    Tỏa ra nhiệt lượng 572 kJ.

D.   Thu vào nhiệt lượng 572 kJ.

Câu

1

2

3

4

5

Đáp án

C

C

A

B

A

Liên kết

Phân tử

E_b

(kJ/mol)

Liên kết

Phân tử

E_b
(kJ/mol)

C – C

C₄H₁₀

346

C = O

CO₂

799

C – H

C₄H₁₀

418

O - H

H₂O

467

O = O

O₂

495