SKKN Kinh nghiệm dạy Chuyên đề áp suất trong bồi dưỡng học sinh giỏi THPT

SKKN Kinh nghiệm dạy Chuyên đề áp suất trong bồi dưỡng học sinh giỏi THPT

Xuất phát từ công việc bồi dưỡng HSG hàng năm. Để đáp ứng được kỳ thi HSG cấp THPT, ngoài kiến thức cơ bản của sách giáo khoa, học sinh cần được khai thác thêm một số chuyên đề nâng cao. Do đó trong quá trình bồi dưỡng HSG tôi đã bổ sung thêm một số chuyên đề, tôi thấy vấn đề về áp suất được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực lí thuyết lẫn bài tập ở nhiều mức độ khác nhau. Kiến thức phần này sách giáo khoa đề cập đến còn rất ít, đề cập một cách chung chung, khái quát. Tuy nhiên áp suất ở trong các đề thi lại đề cập đến nhiều phần kiến thức mà học sinh rất khó có khả năng suy luận trực tiếp được từ bài học sách giáo khoa. Vậy yêu cầu học sinh phải biết tự tham khảo thêm ở các sách tham khảo. Công việc này không phải học sinh nào cũng làm được.Theo tôi khi giảng dạy phần này giáo viên cần có kế hoạch bổ sung cho học sinh lượng kiến thức cần thiết, đồng thời phân chia dạng bài tập về áp suất, mỗi dạng có phương pháp giải bài tập kèm theo. Tôi đã làm việc này trong những năm bồi dưỡng HSG và thấy có kết quả tốt. Vì vậy tôi chọn và viết đề tài này để lưu lại những kinh nghiệm của bản thân khi giảng dạy.

Đề tài: “Kinh nghiệm dạy chuyên đề áp suất trong bồi dưỡng học sinh giỏi THPT”

 

doc 21 trang thuychi01 8500
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Kinh nghiệm dạy Chuyên đề áp suất trong bồi dưỡng học sinh giỏi THPT", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Xuất phát từ công việc bồi dưỡng HSG hàng năm. Để đáp ứng được kỳ thi HSG cấp THPT, ngoài kiến thức cơ bản của sách giáo khoa, học sinh cần được khai thác thêm một số chuyên đề nâng cao. Do đó trong quá trình bồi dưỡng HSG tôi đã bổ sung thêm một số chuyên đề, tôi thấy vấn đề về áp suất được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực lí thuyết lẫn bài tập ở nhiều mức độ khác nhau. Kiến thức phần này sách giáo khoa đề cập đến còn rất ít, đề cập một cách chung chung, khái quát. Tuy nhiên áp suất ở trong các đề thi lại đề cập đến nhiều phần kiến thức mà học sinh rất khó có khả năng suy luận trực tiếp được từ bài học sách giáo khoa. Vậy yêu cầu học sinh phải biết tự tham khảo thêm ở các sách tham khảo. Công việc này không phải học sinh nào cũng làm được.Theo tôi khi giảng dạy phần này giáo viên cần có kế hoạch bổ sung cho học sinh lượng kiến thức cần thiết, đồng thời phân chia dạng bài tập về áp suất, mỗi dạng có phương pháp giải bài tập kèm theo. Tôi đã làm việc này trong những năm bồi dưỡng HSG và thấy có kết quả tốt. Vì vậy tôi chọn và viết đề tài này để lưu lại những kinh nghiệm của bản thân khi giảng dạy.
Đề tài: “Kinh nghiệm dạy chuyên đề áp suất trong bồi dưỡng học sinh giỏi THPT”
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Đề tài này nhằm mục đích: 
1. Hướng dẫn học sinh hình thành tư duy khái quát hoá dạng bài tập về áp suất, giúp học sinh hiểu đúng và hiểu rõ bản chất của vấn đề áp suất, từ đó kích thích óc sáng tạo tìm tòi và gây hứng thú cho học sinh trong học tập. 
2. Sau khi học xong lí thuyết đề tài còn rèn luyện kĩ năng vận dụng, sự nhanh nhạy trong quá trình vận dụng kiến thức giải bài tập đáp ứng cả yêu cầu của kì thi TNKQ. Thông qua việc phân chia bài tập thành các dạng đặc trưng, có phương pháp giải kèm theo để giúp học sinh tối ưu hoá việc vận dụng lí thuyết đã học.
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
 Lí thuyết và bài tập về chuyên đề áp suất áp dụng cho học sinh THPT được chọn vào các lớp để bồi dưỡng học sinh giỏi các khối 10, 11 và 12 môn Hóa học
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
3. Phương pháp điều tra
4. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm;
6. Phương pháp tổng kết kinh nghiệm.
PHẦN NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BÀI TẬP ÁP SUẤT
Trong sách giáo khoa và tài liệu tham khảo ở phổ thông hiện nay, thuật ngữ “ bài tập” chủ yếu được sử dụng theo quan niệm: Bài tập bao gồm cả những câu hỏi và bài toán, mà khi hoàn thành chúng học sinh vừa nắm được vừa hoàn thiện được một tri thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời miệng, trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm.
Về mặt lý luận dạy học, để phát huy tối đa tác dụng của bài tập hóa học trong quá trình dạy học, người giáo viên phải sử dụng và hiểu nó theo quan điểm hệ thống và lý thuyết hoạt động. Bài tập chỉ có thể thực sự là “bài tập” khi nó trở thành đối tượng hoạt động của chủ thể, khi có một người nào đó chọn nó làm đối tượng, mong muốn giải nó, tức là khi có một “người giải”. Vì vậy, bài tập và người học có mối liên hệ mật thiết tạo thành một hệ thống toàn vẹn, thống nhất và liên hệ chặt chẽ với nhau.
Sơ đồ cấu trúc của hệ bài tập:
BÀI TẬP
Những điều kiện
Những yêu cầu
NGƯỜI GIẢI
Phương pháp giải
Phương tiện giải
Bài tập không chỉ cung cấp cho học sinh hệ thống các kiến thức mà còn giúp cho học sinh thấy được niềm vui khám phá và kết quả của quá trình nghiên cứu tìm tòi khi tìm ra kết quả của bài tập .
Trong quá trình dạy học bộ môn Hóa học ở trường phổ thông, BTHH giữ một vai trò hết sức quan trọng trong việc thực hiện tốt và hoàn thành mục tiêu đào tạo, nó vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương phương pháp dạy học rất có hiệu quả. BTHH có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt được thể hiện qua một số vai trò như sau,trong đó bài tập về áp suất cũng không ngoài ý nghĩa đó:
* Ý nghĩa trí dục
- Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học, củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. 
- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất. 
- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường.
- Giáo dục đạo đức, tác phong: rèn luyện tính kiên nhẫn, sáng tạo, chính xác và phong cách làm việc khoa học. Giáo dục lòng yêu thích bộ môn.
* Ý nghĩa phát triển
Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, sáng tạo.
* Ý nghĩa giáo dục
Rèn luyện đức tính kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học. Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hoá lao động (lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ ...).
THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
- Một thực tế cho thấy đa số học sinh không có sự nhạy bén với các bài tập về áp suất. Về loại bài tập này không chỉ được khai thác trong các đề thi HSG mà kể cả kỳ thi THPT Quốc gia vẫn có, học sinh vẫn làm nhưng ít em làm được đa số là lúng túng. Vì vậy không chỉ không có kết quả mà lại tốn thời gian ảnh hưởng rất lớn đến bài thi và tâm lý khi thi.
- Hơn nữa trước mỗi dạng bài tập học sinh chưa biết lựa chọn phương pháp phù hợp để giải quyết bài toán ngắn gọn nhất, nhanh nhất và chính xác nhất, đây là vấn đề không dễ đối với học sinh. Đa số những học sinh không có lối tư duy tốt và không có đủ độ nhạy, thiếu phương pháp và kinh nghiệm giải quyết loại bài này thì sẽ mất rất nhiều thời gian... Trong một số trường hợp thì có thể thực hiện được nhưng sẽ gặp những vướng mắc nhất định dẫn tới bài toán trở nên rườm rà, phức tạp
 Là giáo viên trực tiếp giảng dạy môn hóa và được giao nhiệm vụ giảng dạy, bồi dưỡng HSG tôi thấy nếu ko khai thác thêm vấn đề áp suất thì kể cả HSG cũng khó đáp ứng được những dạng bài trên. Trước thực trạng như trên khi giảng dạy tôi đã chủ động đưa ra một số biện pháp cải tiến để khắc phục những tồn tại đó và giúp đa số các đối tượng học sinh giỏi đều có thể tự tin giải bài tập nhanh, chính xác, hiệu quả khi gặp dạng bài tập trên.
CÁC GIẢI PHÁP VỀ LÍ THUYẾT VÀ BÀI TẬP ĐÃ ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ÁP SUẤT
III.1. LÍ THUYẾT
Trước hết cần hiểu những khái niệm cơ bản về thể tích và áp suất của chất khí:
 Các phân tử chất khí ( đối với khí hiếm là nguyên tử ) ở cách xa nhau, luôn luôn trong trạng thái chuyển động hỗn loạn, lực tương tác giữa chúng rất nhỏ, nên nó chiếm hết khoảng trống trong bình và do đó thể tích khí đúng bằng thể tích bình. Dung tích là phần rỗng bên trong bình, còn thể tích là kể cả vỏ bình. Vậy khi đề cho dung tích bình ta hiểu chính là thể tích khí chiếm.
 Khác với chất rắn và chất lỏng, vì thể tích phân tử khí rất nhỏ so với thể tích khí (khoảng từ 1/500 đến 1/1000 thể tích khí) nghĩa là khoảng trống giữa các phân tử khí khá lớn ta có thể nén khí lại gần nhau hơn.
 Sự va chạm thường xuyên của các phân tử khí vào thành bình gây ra áp suất. Vậy áp suất chính là lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích thành bình.
 1. Thể tích mol phân tử chất khí
 ở điều kiện tiêu chuẩn ( 273K chính xác 273,15K hoặc 0oC và 1atm hoặc 760mmHg hoặc 101325Pa ) một mol của bất cứ khí nào đều chiếm thể tích 22,4lit ( chính xác 22,414lit ). Đây là tính chất đặc trưng riêng của chất khí. Còn chất rắn, chất lỏng không như thế, mỗi chất có một thể tích riêng. 
Gọi n là số mol khí, V0 là thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Ta có biểu thức
	V0 = 22,4 . n (lit)	 n = 	(1)
Biểu thức này áp dụng cho cả hỗn hợp khí 
2. Định luật Avogađrô
 "ở cùng một nhiệt độ, áp suất, mọi thể tích khí bằng nhau đều chứa cùng một số phân tử khí"
Định luật này chỉ đúng cho các chất khí , không đúng cho các chất lỏng, chất rắn vì mật độ phân tử của các chất khí rất nhỏ, khoảng cách rất xa nhau nên thực tế thể tích riêng của các phân tử khí không ảnh hưởng tới thể tích chung của khí.
Từ đó: Giáo viên dẫn đến ở cùng nhiệt độ áp suất mọi thể tích bằng nhau đều chứa cùng số mol khí hay nói cách khác trong cùng nhiệt độ áp suất như nhau thể tích tỉ lệ với số mol khí.
3. Định luật Boyle( Bôi) - Quan hệ giữa áp suất và thể tích.
	"ở một nhiệt độ không đổi, cùng một số mol khí như nhau, áp suất càng lớn thì thể tích càng nhỏ, nói cách khác tích số P.V là một hằng số"
	P1 . V1 = P2 . V2 = P3 . V3 = 	(2)
4. Định luật Charle( Saclơ)
	"Ở một áp suất không đổi, cùng số mol khí như nhau thể tich khí tỉ lệ với nhiệt độ Kenvin"
	 = = = 	(3)
5. Định luật tổ hợp của chất khí
Quan hệ giữa nhiệt độ, áp suất và thể tích - Phương trình trạng thái.
	= 	(4)
Trong đó P0 là áp suất ở đktc lấy bằng 1 atm (760mmHg). T0 là nhiệt độ ở đktc bằng 273 K
	 V0 thể tích đo ở đktc ( V0 = 22,4 . n)
	P,V,T, là các đại lượng đo ở đk thường. T = T0 + t0c
Nếu khí đựng trong bình kín thì V chính là dung tích của bình.
Công thức (4) còn được viết dưới dạng:
	PV = . T = . T
	PV = nRT
Trong đó R gọi là hằng số khí có trị số bằng : 
	 R = = 0,082 atm. l .mol-1.K-1
Phương trình trạng thái chỉ hoàn toàn đúng với khí lí tưởng, nghĩa là không tính đến tương tác giữa các phân tử khí, điều này đúng với các khí thực khi áp suất không lớn lắm và ở nhiệt độ cao.
Phương trình trạng thái thường được dùng vào 2 mục đích:
a) Đổi thể tích khí ở đk không tiêu chuẩn thành số mol .
b) Dùng để tính áp suất P.
 *Trong một số trường hợp cần vận dụng mấy điểm sau đây để giải quyết bài toán áp suất.
1) ở cùng nhiệt độ và thể tích (dung tích bình) tỉ lệ áp suất bằng tỉ lệ số mol các khí: 	 P1 : P2 = n1: n2
2) ở cùng thể tích (dung tích bình) và cùng số mol khí như nhau thì áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ: 	 P1 : P2 = T1 : T2
Điều này chỉ đúng khí tất cả các chất ở thể khí.
3) Phải chú ý đến H2O:
+ Nếu t0c > 1000c ( áp suất không quá lớn) nước ở trạng thái hơi xem như một chất khí.
+ Nếu t0c 00c ( áp suất không quá bé) nước trở thành trạng thái rắn coi như không gây ra áp suất.
+ Nếu 00c < t0c < 1000c, thường là 20 đến 250c thì phải lưu ý tới hơi nước bão hoà ở nhiệt độ đó, thường áp suất hơi nước đề bài cho sẵn.
4) Khái niệm áp suất riêng phần, tức là áp suất gây ra bởi từng khí, áp suất đó tỉ lệ với số mol khí: PA : PB = nA : nB 
 Làm rõ cho học sinh hiểu áp suất hơi nước bão hoà, và áp suất riêng phần.
 Những phân tử ở bề mặt chất lỏng có động năng lớn hơn lực hút của các phân tử ở phía bên trong nên có thể thoát ra khỏi bề mặt chất lỏng nghĩa là chuyển thành trạng thái khí bay hơi. Nhiệt độ càng tăng thì số phân tử bay hơi càng nhiều. Nếu để chất lỏng tiếp xúc với không khí hở thì chất lỏng dần dần bay hơi hết ( dĩ nhiên tốc độ bay hơi của chất lỏng phụ thuộc vào bản chất chất lỏng). Nhưng nếu bịt kín lọ đựng chất lỏng (nước lỏng) ở một nhiệt độ nhất định, sự bay hơi của chất lỏng có hạn, tới mức bão hoà. Đó chính là áp suất hơi nước bão hoà. 
Như vậy nếu trong bình kín có chứa nước lỏng hoặc úp ngược một ống nghiệm trên chậu đứng nước thì tương đương tạo ra một mặt giới hạn, vì vậy ở đó sẽ tạo ra hiện tượng hơi nước bão hoà. Hơi nước bão hoà cũng tương đương như một khí và gây ra áp suất. Vấn đề áp suất hơi nước bão hoà thường phổ biến trong các bài toán bình úp ngược, bài toán bình kín có chứa nước ở trạng thái lỏng.
 Còn áp suất riêng phần được tạo ra khi các khí chuyển động bản thân mỗi khí tự va đập vào thành bình và tự gây ra phần áp suất cho riêng mình. 
III.2. BÀI TẬP 
 Để cho việc vận dụng kiến thức đã học đạt hiệu quả cao tôi tiến hành phân bài tập thành hai dạng cơ bản nhất. ở mỗi dạng tôi đều chú ý đưa phương pháp đặc trưng riêng, hướng dẫn để học sinh biết cách vận dụng những lí thuyết đã nêu trên trong các buổi học
	 DẠNG 1: BÀI TẬP TÍNH ÁP SUẤT P
Phương pháp giải
Để giải các bài toán này trước tiên giáo viên hướng dẫn và đặt ra câu hỏi cho học sinh yêu cầu xác định xem áp suất đang tính tại thời điểm nào ? tức là trước hay sau phản ứng ? Câu hỏi tiếp theo là tại thời điểm đó trong bình có những khí gì ? tìm cách tính số mol mỗi khí để suy ra tổng số mol các khí trong bình lúc đó. Cuối cùng dùng phương trình trạng thái thay các đại lượng đã tính được và các đại lượng đề cho vào để tính P.
 P = 
Chú ý: các đại lượng n, R, T, V phải vận dụng cùng thời điểm thì phương trình trạng thái mới có ý nghĩa
Như vậy tất cả những câu hỏi mà giáo viên đặt ra để hướng dẫn học sinh chính là những câu hỏi mà học sinh phải tự trả lời khi tính P. Tuy nhiên không phải bài toán nào cũng vận dụng cứng nhắc cách làm trên, mà tuỳ từng bài có thể vận dụng linh hoạt 4 chú ý trong phần lí thuyết đã hướng dẫn.Sau đây là các bài tập thực nghiệm minh hoạ cho dạng I.
Bài tập thực nghiệm
Ví dụ 1:
Trong một bình kín dung tích 16 lít chứa hỗn hợp hơi ba rượu đơn chức A, B, C và 13,44 gam O2, nhiệt độ và áp suất trong bình là 109,20C và 0,89atm. Bật tia lửa điện đốt cháy hết các rượu, sau đó đưa nhiệt độ bình về 136,50C, áp suất trong bình lúc này là P. 
 Cho tất cả các khí trong bình sau khi đốt cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng H2SO4đặc, bình 2 đựng KOH đặc. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng thêm 3,78 gam, còn bình 2 tăng 6,16 gam.
 1. Tính áp suất P.
 2. Xác định công thức các rượu A, B, C. Biết rằng B, C có cùng số nguyên tử các bon và số mol của rượu A bằng 5/3 tổng số mol các rượu B, C.
Phân tích để áp dụng phương pháp: 
áp suất mà đề bắt tính là áp suất trong bình sau phản ứng, ta phải suy nghĩ xem : sau phản ứng trong bình có những khí gì? ( CO2, H2O, O2 dư). Tính số mol CO2 theo khối lượng bình KOH tăng, số mol H2O theo khối lượng bình đựng H2SO4 tăng. Vấn đề là còn tính lượng O2 dư.
 oxi dư = oxi đầu - oxi phản ứng. Vì trong rượu có O2 nên 
 oxi phản ứng = oxi trong CO2 + oxi trong H2O - oxi trong rượu.
Vì vậy phải tính số mol rượu (đơn chức) 
Cách giải cụ thể 
Tổng số mol khí ban đầu (gồm hơi rượu và O2) trước phản ứng cháy: 	n = = 0,5 mol 
 nO = = 0,42 mol do đó nr = 0,5 - 0,42 = 0,08 mol.
 nCO= = 0,14 mol ; nHO = = 0,21 mol. 
Oxi dư nO= 0,42 - 0,14 - (0,21 : 2) + (0,21 : 2) = 0,215 mol.
Vậy tổng số trong bình sau khi đốt cháy:
 = 0,215 + 0,14 + 0,21 = 0,565 mol
 áp suất P bằng: P = = 1,1865 atm.
2. Tính khối lượng ba rượu: mR = mc + mH + mO
 = 0,14.12 + 0,21.2 +0,08.16 = 3,38 g
Vậy = = 42,2.
Phải có rượu có M < 42,2 ứng với rượu duy nhất là CH3OH(M = 32). Và đó là rượu A vì B, C có cùng số nguyên tử các bon. Như vậy A chiếm 0,08. = 0,05mol. Còn B,C chiếm 0,08 - 0,05 = 0,03 mol.
Để tìm công thức phân tử của B, C ta lại có thể dùng KLPTTB
B,C = = 59,3 
Vì B,C chỉ khác nhau số nguyên tử H nên gọi công thức trung bình của B, C là CxHOH ta có: 12x + = 42,3 do < 2x + 2 nên chỉ có cặp nghiệm : x = 3 và y = 6,3 là phù hợp .Như vậy phải có rượu với số nguyên tử H lớn hơn 6,3 và rượu khác có số nguyên tử H dưới 6,3 vậy có 2 cặp rượu B, C là:
C3H7OH và C3H5OH; C3H7OHvà C3H3OH
Ví dụ 2
Trong một bình kín dung tích 2,24 lít chứa một ít bột Ni xúc tác và hỗn hợp khí H2, C2H4, C3H6 (ở đktc). Tỉ lệ số mol , C2H4và C3H6 là 1:1.
 Đốt nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh bình tới 00C, áp suất trong bình lúc đó là P. Tỉ khối so với hiđro của các hỗn hợp khí trong bình trước và sau phản ứng là 7,6 và 8,445.
 1. Giải thích tại sao tỉ khối tăng.
 2. tính phần trăm thể tích các khí trong bình trước phản ứng.
 3. Tính áp suất P.
 4. Tính hiệu suất phản ứng đối với mỗi olêin, biết rằng nếu cho khí trong bình sau phản ứng đi từ từ qua bình nước Brom thấy nước Brôm bị nhạt màu và khối lượng bình nước Brom tăng 1,05 gam.
Áp dụng giải bài tập
Khi đốt nóng bình xảy ra các phản ứng: 
 C2H4 + H2 C2H6
 C3H6 + H2 C3H8
dtrước = trước : 2 còn dsau = sau : 2
Mà trước = sau = 
 a là khối lượng hỗn hợp khí trước và sau phản ứng không đổi (theo định luật bảo toàn khối lượng). Theo phản ứng (1) và (2) số mol khí giảm do đó 
sau > trước nên tỉ khối tăng. 
2. Gọi x là % thể tích của mỗi olêfin trước phản ứng
 % V của H2 = 1 - 2x
 ta có: = 7,6 . 2 = 15,2 = 42x + 28x + 2(1 - 2x) 
 x = 0,2 tức %VCH= %VCH = 20% và %VH= 60%.
3. ở bài này ta nhận thấy vấn đề về áp suất rơi vào chú ý một là V, t0 không đổi nên ta vận dụng chú ý này để tính áp suất P 
 = do đó ta đi tính tỉ lệ . Tỉ lệ này tính tương đối dễ từ câu 1.
Ta thực hiện phép chia = = mà PS = PT. 
 P = 1. = 1. = 0,9 atm.
4. Do P tỉ lệ với số mol trước và sau phản ứng nên áp suất giảm 1/10 (0,1atm) thì số mol cũng giảm 1/10 so với trước phản ứng
nT = = 0,1 mol ngiảm = 0,01 mol
Theo phản ứng (1) và (2) thì ngiảm chính là nHphản ứng.
Từ câu 2 số mol mỗi olêfin ban đầu trong hỗn hợp là 0,02 mol và số mol H2 ban đầu là 0,06 mol. Vậy olêfin là chất thiếu , nên hiệu suất tính theo các olêfin.
Gọi số mol mỗi olêfin phản ứng là a và b.
số mol H2 phản ứng là ( a + b ) a + b = 0,01 (*)
 Khối lượng bình nước Br2 tăng chính bằng khối lượng của C2H4 và C3H6 còn lại chưa phản ứng ở (1) và (2):
 ( 0,02 - a ).28 + ( 0,02 - b ).42 = 1,05 (**)
Giải hệ phương trình (*) và (**) ta có a = b = 0,005 mol. 
Vậy hiệu suất phản ứng đối với mỗi olêfin bằng nhau:
 H% = .100% = 25%.
Ví dụ 3:
Hai bình kín A, B đêù có dung tích không đổi 9,96 lit chứa không khí ( 21% oxi và 79% nitơ về thể tích) ở 27,3oc và 752,4 mmHg. Cho vào cả hai bình những lượng như nhau hỗn hợp ZnS và FeS2. Trong bình B còn có thêm một ít bột S (không dư). Sau khi nung bình để đốt cháy hết hỗn hợp sunfua và lưu huỳnh, đưa nhiệt độ bình về 136,5oC, lúc đó trong bình A áp suất là PA và oxi chiếm 3,68% thể tích, trong bình B áp suất là PB và nitơ chiếm 83,16% về thể tích.
 1. Tính % về thể tích các khí trong bình A.
 2. Nếu lượng lưu huỳnh trong bình B thay đổi thì % thể tích các khí trong bình B thay đổi như thế nào.
 3. Tính áp suất PA, PB.
 4. Tính khối lượng hỗn hợp ZnS và FeS2 đã cho vào trong mỗi bình
Phân tích để áp dụng phương pháp: 
1. Muốn tính %V trong bình A trước hết phải xem trong bình có khí gì , ta viết phương trình phản ứng.
 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 (1)
 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 (2) 
Trong bình B còn thêm phản ứng:
 S + O2 = SO2 (3)
Phản ứng (3) trong bình B xảy ra không làm thay đổi số mol khí. Do đó tổng số mol khí trong hai bình sau khi xảy ra phản ứng là như nhau. Mà số mol khí N2 trong hai bình lại như nhau, nên phần trăm N2 trong hai bình phải như nhau.Vậy phần trăm các khí trong A là: 
 %N2 = 83,16% ; %O2 = 3,68% ; %SO2 = 100 - 83,16 - 3,68 = 13,16%
2. Do lượng S không dư nên khi thay đổi tức trong khoảng từ 0 đến vừa đủ tác dụng hết lượng O2 trong B thành SO2. Ta thấy %N2 luôn không đổi bằng 83,16%.
+ Khi lượng S bằng 0: khi đó thành phần % các khí giống như trong A.
+ Khi lượng S vừa đủ tác dụng hết oxi trong B:
Khi đó %O2 = 0%. %SO2 = 100 - 83,16 = 16,84%.
Vậy: 0 %O2 3,68%; 13,16% SO2 16,84%.
3. Như câu trên cho thấy V, T, n ở hai bình như nhau PA = PB 
số mol khí N2 trong hai bình không đổi, chiếm %V không đổi nên từ đó ta tính tổng số mol hỗn hợp các khí sau phản ứng dựa vào mol khí N2.
 nKK = =0,4 mol. nN = . 0,4 = 0,316mol 
Vậy nA = nB = 0,316. = 0,38 mol.
 PA = PB = = 1,282 atm.
4. Gọi số mol của ZnS và FeS2 là a và b. Lập các phương trình theo số mol SO2 và O2 p.ư. 
 nSO = .0,38 = 0,05 mol. nOdư = .0,38 = 0,014 mol.
 nOban đầu = 0,4 - 0,316 = 0,084 mol. nOp.ư = 0,084 - 0,014 = 0,07 mol .
 a + 2b = 0,05.
Theo phương trình (1) và (2) ta có: a + b = 0,07.
Giải hệ phương trình trên ta có: a = 0,01 mol. b = 0,02 mol. 
Khối lượng hỗn hợp = 97. 0,01 + 120. 0,02 = 3,37 gam.
Ví dụ 4: 
Cho a gam CaC2 chứa b% tạp chất trơ, tác dụng với H2O, thu được V lít khí C2H2 (đo ở đktc).
 1. Lập biểu thức tính b theo a, V.
 2. Nếu cho V lít khí trên vào bình kín có than hoạt tính nung nóng làm xúc tác, nhiệt độ trong bình là toC, áp suất là p1. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí, trong đó sản phẩm phản ứng chiếm 60% thể tích, nhiệt độ không đổi (toC), áp suất là p2.
 Tính hiệu suất h của phản ứng.
 3. Giả sử dung tích bình không thay đổi, thể tích của chất rắn không đáng kể, hãy:
 a. Lập biểu thức tính áp suất p2 theo p1 và h là hiệu suất của phản ứng.
 b. Tính khoảng giá trị của p2 theo p1.
Phân tích để áp dụng phương pháp: 
Cho CaC2 phản ứng với H2O:
 CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2 (1)
 Mol: 
 mCaC = gam Khối lượng tạp chất = ( a - ) gam
 b% = .100 = .100%
2. Khi cho C2H2 qua bột than nung nóng.
 3C2H2 C6H6 (2)
 

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_kinh_nghiem_day_chuyen_de_ap_suat_trong_boi_duong_hoc_s.doc