Giáo án và PPT Hoá học 10 kết nối Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hoá học

BÀI 17. ENTHALPY TẠO THÀNH VÀ SỰ BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi mở đầu: Phản ứng giữa đường glucose với oxygen tạo ra carbon dioxide, hơi nước và tỏa nhiều nhiệt. Sau khi chơi thể thao, cơ thể mệt mỏi, nghỉ ngơi vài phút, sau đó nếu một cốc nước hoa quả, em sẽ cảm thấy khỏe hơn. Có phải đường glucose đã “cháy” và cấp bù năng lượng cho cơ thể?

B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Tìm hiểu về phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt.

- Nêu khái niệm phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt?

- Gv cho HS làm thự hành theo SGK và đặt câu hỏi:

+ 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?

+ 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.

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm:

+ 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.

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

- 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.

Hoạt động 2: Tìm hiểu về biến thiên enthalpy của phản ứng.

- Biến thiên enthalpy của phản ứng là gì?

- Biến thiên enthalpy chuẩn là gì?

- Nêu ý nghĩa của biến thiên enthalpy?

Sản phẩm dự kiến:

-  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.

- 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)

- 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.

Hoạt động 3: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

- Nêu khái niệm nhiệt tạo thành, nhiệt tạo thành?

- Nêu tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

Sản phẩm dự kiến:

-  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.

- 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: 

=

Hoạt động 4: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết.

- Nêu công thức tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết.

Sản phẩm dự kiến:

-  Công thức tính:

= -

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

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV yêu cầu HS thực hiện bài tập trắc nghiệm.

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

1. Phản ứng nhiệt phân muối KNO₃.

2. Phản ứng phân hủy khí NH₃.

3. Phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể.

4. 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

1. Tỏa nhiệt, NO₂ bền vững hơn N₂O₄.

2. Thu nhiệt, NO₂ bền vững hơn N₂O₄.

3. Tỏa nhiệt, N₂O₄ bền vững hơn NO₂.

4. 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:

1. 142,4.

2. 284,8.

3. – 142,4 .

4. – 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:

1. 134.

2. -134.

3. 478.

4. 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 

1. Tỏa ra nhiệt lượng 286 kJ.

2. Thu vào nhiệt lượng 286 kJ.

3. Tỏa ra nhiệt lượng 572 kJ.

4. Thu vào nhiệt lượng 572 kJ.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập trong sgk.