Title chuyen de bài tập thực tế ✅

CHUYÊN ĐỀ HỘI THẢO: NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC-HOÁ HỌC THỰC TIỄN Báo cáo viên: Nguyễn Thế Lâm – [email protected] Đơn vị: Sở GD – ĐT Bắc Ninh Vấn đề tham luận: Giải quyết nội dung khó dạy của giáo viên THCS khi thực hiện CT GDPT 2018, tham gia BD HSG các cấp. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo cần từng bước theo các tiêu chí tiên tiến được xã hội và cộng đồng giáo dục thế giới tin cậy và công nhận. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 bảo đảm phát triển phẩm chất và năng lực người học thông qua nội dung giáo dục với những kiến thức, kĩ năng cơ bản, thiết thực, hiện đại; hài hoà đức, trí, thể, mĩ; chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết vấn đề trong học tập và đời sống; tích hợp cao ở các lớp học dưới, phân hoá dần ở các lớp học trên; thông qua các phương pháp, hình thức tổ chức giáo dục phát huy tính chủ động và tiềm năng của mỗi học sinh, các phương pháp đánh giá phù hợp với mục tiêu giáo dục và phương pháp giáo dục để đạt được mục tiêu đó. Vì vậy thông qua hội thảo lần này tôi muốn giới thiệu về chuyên đề: Hoá học với thực tiễn - Năng lượng Hóa học; Tốc độ Phản ứng và Nhiên liệu hóa học trong chương trình Hóa học THCS mới 2018. Điểm mới nổi bật của chủ đề là tăng cường tính ứng dụng của hóa học vào đời sống thực tiễn, qua đó giúp giáo viên không chỉ truyền đạt kiến thức mà còn khơi gợi niềm yêu thích khoa học ở học sinh. II. THỰC TRẠNG Môn Khoa học tự nhiên hình thành, phát triển ở học sinh năng lực khoa học tự nhiên, bao gồm các thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên, vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học; đồng thời cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung, đặc biệt là tình yêu thiên nhiên, thế giớiquan khoa học, sự tự tin, trung thực, khách quan, thái độ ứng xử với thế giới tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững để trở thành người công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hoá, cần cù, sáng tạo, đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân và yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hoá và cách mạng công nghiệp mới. Trong đó Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm và gắn liền với đời sống của con người qua các hoạt động sản xuất, sinh hoạt hằng ngày hay ngay cả trong nhiều lĩnh vực y tế, môi trường, .... Tuy nhiên, việc đưa các bài tập tính toán không thực tế, không có tính giáo dục chuyên sâu về bộ môn, làm học sinh hiểu sai về bản chất hoá học cũng như không thấy được tầm quan trọng, vai trò của hoá học trong cuộc sống; chưa thấy được mối liên hệ của hoá học ngay trong các sinh hoạt hay cơ bản hằng ngày của con người. Việc đưa các bài toán hỗn hợp, đốt cháy hỗn hợp chất hữu cơ như hỗn hợp ester, peptide; ...là những bài toán khôn đã diễn ra hằng năm qua các bài thi, kì thi. Vì vậy để đưa môn hoá lại gần với thực tiễn, về gần tính ứng dụng cao của hoá học trong dạy học chúng tôi đã đưa ra chuyên đề Hoá học với thực tiễn - Năng lượng Hóa học. III. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chuyên đề có ba mục tiêu chính: 1
1. Cập nhật và nâng cao kiến thức: + Giới thiệu về mối liên hệ của hoá học với cuộc sống, hoá học với môi trường và hoá học với sức khoẻ. + Hiểu sâu hơn về các khái niệm, cơ chế và ứng dụng của năng lượng hóa học, tốc độ phản ứng và nhiên liệu hóa học theo chương trình mới. + Tập trung vào các kiến thức mới và ứng dụng trong thực tiễn, giúp giáo viên giải thích cho học sinh cách hóa học liên quan mật thiết đến các hiện tượng đời sống như quá trình đốt cháy, bảo quản năng lượng, và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong môi trường sống; giải thích sự tác động của các hoá chất đến môi trường, sức khoẻ và trong sinh hoạt hằng ngày của con người. 2. Ứng dụng phương pháp giảng dạy sáng tạo và thực hành hiệu quả: + Thông qua các ứng dụng thực tiễn của hoá học, giáo viên có thể xây dựng bài giảng sinh động, gắn với các tình huống thực tế và các hiện tượng khoa học gần gũi trong đời sống. + Sử dụng các phương pháp giảng dạy tích cực như thí nghiệm thực hành, tình huống thực tế và hoạt động trải nghiệm, nhằm giúp học sinh dễ hiểu, dễ ghi nhớ và có khả năng vận dụng kiến thức linh hoạt. 3. Chuẩn bị cho kỳ thi học sinh giỏi hóa học: + Sử dụng các phương pháp phân tích, hướng dẫn giải các dạng bài thi học sinh giỏi cấp THCS về hoá học với thực tiễn, năng lượng hóa học, tốc độ phản ứng và năng lượng cháy. + Đưa ra các bài tập thực tiễn và đề thi tham khảo nhằm thảo luận và đi đến giải quyết các bài toán thực tiễn hoá học trong kỳ thi học sinh giỏi hóa học. Với chuyên đề này, mong muốn các giáo viên sẽ không chỉ giao lưu học hỏi mà còn được truyền cảm hứng để mang hóa học đến gần hơn với học sinh, giúp học sinh hiểu rõ hơn về vai trò của hóa học trong đời sống và ứng dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. IV. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ IV.1. NĂNG LƯỢNG HOÁ HỌC 1. Năng lượng trong phản ứng hoá học 1.1. Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt Phản ứng tỏa nhiệt Phản ứng thu nhiệt - Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. - Các phản ứng tỏa nhiệt có thể có hoặc không cần khơi mào, khi phản ứng đã xảy ra hầu hết không cần đun nóng tiếp. - Ví dụ: Phản ứng đốt cháy xăng, dầu, gas, củi, ... - Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt. - Hầu hết các phản ứng thu nhiệt đều cần khơi mào và khi phản ứng xảy ra vẫn cần tiếp tục đun nóng. - Ví dụ: Phản ứng nung đá vôi, hòa tan viên C sủi vào nước, ... 1.2. Biến thiên enthalpy của phản ứng và ý nghĩa 2
♦ Một số từ viết tắt và kí hiệu - chất đầu (cđ); sản phẩm (sp); phản ứng (reaction: r); tạo thành (fomation: f); chất rắn (solid: s); chất lỏng (liquid: l); chất khí (gas: g); chất tan trong nước (aqueous: aq) liên kết (bond: b). ♦ Biến thiên enthalpy (hay nhiệt phản ứng) là nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng trong điều kiện áp suất không đổi. - Kí hiệu: ΔrH; đơn vị: kJ hoặc kcal (1 J = 0,239 cal) ♦ Biến thiên enthalpy chuẩn - Điều kiện chuẩn (đkc): Nhiệt độ: 25 oC (hay 298K), áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch). - Biến thiên enthalpy chuẩn ( ) là nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng ở điều kiện chuẩn. - Phương trình nhiệt hóa học là phương trình hóa học kèm theo trạng thái các chất và nhiệt phản ứng. VD: CH4(g) + 2O2(g) → CO2 (g) + 2H2O(l) = -890,0 kJ Phương trình nhiệt hóa học cho biết: chất phản ứng, sản phẩm, tỉ lệ phản ứng, điều kiện phản ứng, trạng thái các chất và nhiệt phản ứng. 1.3. Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành) - Enthalpy tạo thành hay nhiệt tạo thành (ΔfH) của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở trạng thái bền vững, ở một điều kiện xác định. - Nếu phản ứng thực hiện ở điều kiện chuẩn được gọi là enthalpy tạo thành chuẩn ( ). + của các đơn chất bền vững bằng 0. + < 0 ⇒ chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó. + > 0 ⇒ chất kém bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó. 1.4. Ý nghĩa của biến thiến enthalpy > 0: Phản ứng thu nhiệt; < 0: Phản ứng tỏa nhiệt. - Giá trị tuyệt đối của càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào càng nhiều. - Các phản ứng tỏa nhiệt thường diễn ra thuận lợi hơn phản ứng thu nhiệt. 3
Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng 1.5. Tìm hiểu các ứng dụng phổ biến của phản ứng toả nhiệt − Khi đốt cháy than, xăng, dầu, ... sẽ toả ra một lượng nhiệt lớn, đây chính là phản ứng toả nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ phục vụ cho các hoạt động trong đời sống và sản xuất của con người. − Quá trình hô hấp trong cơ thể cung cấp năng lượng để cơ thể hoạt động, đồng thời tạo nên thân nhiệt ổn định và hỗ trợ quá trình vận động. 1.6. BÀI TẬP MINH HỌA Câu 1. Thức ăn được tiêu hoá chuyển thành các chất dinh dưỡng. Phản ứng hoá học giữa chất dinh dưỡng với oxygen cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động là phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt? Lấy thêm ví dụ về loại phản ứng này. Hướng dẫn giải - Phản ứng hoá học giữa chất dinh dưỡng với oxygen cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động là phản ứng toả nhiệt. - Ví dụ một số phản ứng toả nhiệt: + Phản ứng đốt cháy than; + Phản ứng đốt cháy khí gas... Câu 2. Các quá trình sau thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải thích ngắn gọn? (a) Đốt một ngọn nến. (b) Nước đóng băng. (c) Hòa tan muối ăn vào nước thấy cốc nước trở nên mát. (d) Luộc chín quả trứng. (e) Hòa tan một ít bột giặt trong tay với nước, thấy tay ấm. (g) Muối kết tinh từ nước biển ở các ruộng muối. (h) Giọt nước đọng lại trên lá cây vào ban đêm. (i) Đổ mồ hôi sau khi chạy bộ. Hướng dẫn giải (a) Phản ứng tỏa nhiệt vì nến (parafin) bị đốt cháy đã giải phóng năng lượng, cung cấp cho việc phát sáng và tỏa nhiệt. (b) Phản ứng tỏa nhiệt vì nước hạ nhiệt độ (hay giải phóng nhiệt) để tạo khối băng. 4