Đề tài Vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy Hoá học vô cơ THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT NHÂN CHÍNH BÀI DỰ THI DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP ĐỀ TÀI: “Vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy Hoá học vô cơ THPT” Môn học chính: Hoá học Các môn tích hợp: Toán, Vật lí, Sinh, Công nghệ nông nghiệp, Văn học Hà Nội, tháng 12 năm 2014 PHIẾU THÔNG TIN VỀ GIÁO VIÊN DỰ THI: Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội Trường THPT Nhân Chính Địa chỉ: Phố Ngụy Như Kon Tum – Quận Thanh Xuân – TP Hà Nội Điện Thoại: 0435583332 Email: c3nhanchinh@hanoiedu.vn Thông tin về giáo viên dự thi: Họ và tên: Nguyễn Thị Thiên Nga Ngày sinh: 5/7/1969 Điện thoại: 0989198476 Email: simplelife1111@yahoo.com I- TÊN CHỦ ĐỀ DẠY HỌC “Vận dụng kiến thức liên môn vào giảng dạy Hoá học vô cơ THPT” II- MỤC TIÊU DẠY HỌC Nhằm góp phần đổi mới hình thức tổ chức dạy học, tăng cường hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học, trong quá trình giảng dạy bộ môn Hóa học, tôi nhận thấy việc xây dựng cho học sinh những kiến thức, kĩ năng, thái độ đúng đắn đối với bộ môn Hóa học và các môn học liên quan ở trường phổ thông trong bài giảng là thực sự cần thiết. Trong quá trình dạy học, việc vận dụng liên kết các đối tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau (như kiến thức các môn: Toán, Vật lí, Sinh học, Văn học, Công nghệ,) trong cùng một kế hoạch dạy học là mục đích của dạy học tích hợp, nó giúp cho học sinh hiểu và nắm bắt kiến thức một cách chủ động và có hứng thú hơn. Liên hệ giữa các kiến thức lí thuyết môn Hoá học vô cơ và hữu cơ vào giải thích các hiện tượng đời sống, vận dụng vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động và hiệu quả công việc, nâng cao chất lượng sống, giảm thiểu các chất gây ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí), và bảo vệ môi trường. Thực chất của việc sử dụng kiến thức liên môn trong quá trình dạy học chính là dạy học tích hợp nội dung để nhằm hướng đến mục đích: + Gắn kết đào tạo với lao động. + Học đi đôi với hành, chú trọng năng lực hoạt động. + Dạy học hướng đến hình thành các năng lực nghề nghiệp, đặc biệt năng lực hoạt động nghề. + Khuyến kích học sinh học một cách toàn diện hơn (Không chỉ là kiến thức chuyên môn mà còn học năng lực từ ứng dụng các kiến thức đó). + Nội dung dạy học có tính động hơn là dự trữ. + Người học tích cực, chủ động, độc lập hơn,... Một bài học nữa mà học sinh sẽ đạt được là lợi ích và kĩ năng hoạt động nhóm; việc phối hợp kiến thức của nhiều môn, kết hợp hoạt động của nhiều người sẽ giúp học sinh đạt hiệu quả cao hơn trong học tập. Từ thực tế giảng dạy, tùy theo yêu cầu, nội dung của từng bài học, người giáo viên có thể lựa chọn, vận dụng kiến thức liên môn cho việc giảng dạy một vấn đề cụ thể. Tùy từng vấn đề trong bài dạy mà lựa chọn sử dụng kiến thức của hai hoặc nhiều môn học liên quan để sử dụng kết hợp trong bài giảng, nhằm đạt mục đích cao nhất là học sinh hiểu bài, có thể vận dụng và vận dụng sáng tạo những kiến thức, kĩ năng đó trong các tình huống khác nhau từ đó giúp học sinh có thể vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống. Những ví dụ bài học được đề cập trong đề tài này của tôi là: STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 1 3 10 Cơ bản Luyện tập: Thành phần nguyên tử. Hóa học - Toán - Vật lí 2 36 10 Cơ bản Tốc độ phản ứng hóa học Hóa học - Vật lí – Toán 3 38 10 Cơ bản Cân bằng hóa học Hóa học – Vật lí-Toán- Sinh 4 8 11 Cơ bản Amoniac và muối amoni Hóa học - Toán - Vật lí - Kĩ thuật - Văn học 5 12 11 Cơ bản Phân bón hóa học Hóa học - Sinh học - Công nghệ nông nghiệp 6 20 12 Cơ bản Sự ăn mòn kim loại Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí 7 21 12 Cơ bản Điều chế kim loại Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí 8 28 12 Cơ bản Luyện tập tính chất của kim loại kiềm, kiềm thổ và hợp chất của chúng Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí Yêu cầu về người học: Học sinh cần có năng lực vận dụng sáng tạo những kiến thức liên môn như: Hoá - Toán - Vật lí - Sinh học - Văn - Công nghệ nông nghiệp, để giải quyết các vấn đề bài học đặt ra. III- ĐỐI TƯỢNG DẠY HỌC CỦA BÀI HỌC + Đối tượng dạy học: Trong phạm vi đề tài này, trọng tâm là áp dụng kiến thức hoá học vô cơ lớp 10, 11 và 12, có sử dụng các kĩ năng và kiến thức cơ bản của các môn học trên. Nghiên cứu đã tiến hành trên đối tượng: Lớp Ban Số học sinh Năm học Thực hiện 11A4 Cơ bản A 40 2011 - 2012 Đã thực hiện 11D4 Cơ bản 39 2011 - 2012 Đã thực hiện 12A4 Cơ bản A 40 2012 - 2013 Đã thực hiện 12D4 Cơ bản 39 2012 - 2013 Đã thực hiện 11A8 Cơ bản 39 2014 - 2015 Đã thực hiện 11A9 Cơ bản 36 2014 - 2015 Đã thực hiện 10A1 Cơ bản A 41 2014 - 2015 Đã thực hiện 10A3 Cơ bản A 40 2014 - 2015 Đang thực hiện + Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học tích hợp phần hoá học vô cơ. IV- Ý NGHĨA CỦA BÀI HỌC Giúp học sinh có cảm hứng học tập môn Hoá học và vận dụng vào đời sống thực tiễn, định hướng lựa chọn công việc tương lai. V- THIẾT BỊ DẠY HỌC, HỌC LIỆU Máy chiếu projector, bảng, phấn, các sơ đồ, hình vẽ thích hợp phục vụ cho bài giảng. Sách giáo khoa lớp 10, 11, 12 (Cơ bản và nâng cao). VI- HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VÀ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Dựa trên cơ sở a. Lí thuyết hoá học vô cơ các lớp 9, 10, 11, 12: * Tính chất của nitơ, photpho và các hợp chất của chúng: Các phản ứng đặc trưng của nitơ, amoniac, axit nitric, photpho, các oxit của nitơ, photpho, các hợp chất của nitơ, photpho, phân bón hoá học, * Đặc điểm của các phản ứng đặc trưng: Phản ứng tổng hợp amoniac, phản ứng điều chế các chất như phân supe photphat đơn, photphat kép, b. Các nguyên lí và định luật: Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê; Định luật bảo toàn khối lượng, Định luật bảo toàn nguyên tố, lí thuyết về phản ứng oxi hoá – khử, phản ứng nhiệt hoá học, cân bằng hoá học, tốc độ phản ứng, c. Các công thức, các khái niệm hoá học, toán học, vật lí, cơ bản. 2. Nội dung trọng tâm: Kiến thức phần hoá học vô cơ chương VII lớp 10, chương II lớp 11 chương trình cơ bản và nâng cao. 3. Nội dung a. Mục đích của các ví dụ và bài tập sau đây: Trong nông nghiệp và công nghiệp, việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào sản xuất làm tăng hiệu suất của phản ứng, giảm giá thành và bảo đảm an toàn trong lao động là việc làm rất cần thiết. Tăng năng suất cây trồng, bảo vệ môi trường và an toàn cho người sử dụng là mục đích của các nhà sản xuất. Nghiên cứu cân bằng hoá học (chương VII lớp 10, chương II lớp 11), kiến thức đại cương kim loại (chương V, VI lớp 12) để vận dụng giải quyết các bài tập và lí thuyết trong các tiết dạy và luyện tập trên. Áp dụng: 1. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 1 3 10 Cơ bản Luyện tập: Thành phần nguyên tử. Hóa học - Toán - Vật lí, Ví dụ 1: Khối lượng riêng của canxi kim loại là 1,55 g/cm3. Giả thiết rằng, trong tinh thể canxi các nguyên tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng. Bán kính nguyên tử canxi tính theo lí thuyết là A. 0,155nm. B. 0,196nm. C. 0,185nm. D. 0,168nm. Phân tích: Kiến thức hoá học: nguyên tố Ca, hình dạng của nguyên tử Ca (hình dung như quả cầu rỗng), số Avogađro. Kiến thức toán học: Công thức tính thể tích hình cầu, cách tính thể tích mol, thể tích thực của 1 mol Ca, tính bán kính nguyên tử Ca. Kiến thức lí học: khối lượng riêng (khối lượng của một chất trong một đơn vị thể tích) Công thức: (g/cm3) hoặc (g/ml), Hướng dẫn: Thể tích mol của Ca là: Thể tích thực của 1 mol Ca là: Vthực = Thể tích 1 nguyên tử Ca là: vnguyên tử Ca = = 31,8.10-24 cm3. Bán kính nguyên tử Ca là: = 1,96.10-8 cm. Þ Đáp án B. 2. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 2 36 10 Cơ bản Tốc độ phản ứng hóa học Hóa học - Vật lí - Toán Ví dụ 2: Khi xây dựng cho học sinh khái niệm về tốc độ phản ứng, giáo viên cho học sinh quan sát hai thí nghiệm: TN1: BaCl2 + H2SO4 BaSO4↓ + HCl (1) TN2: Na2S2O3 + H2SO4 S↓ + SO2­ + H2O + Na2SO4 (2) Học sinh có thể xác định đúng phản ứng nào xảy ra nhanh, phản ứng nào xảy ra chậm. Phân tích: Vậy kiến thức liên quan ở đây là: + Kiến thức môn Hóa học: Phản ứng hoá học, dấu hiệu phản ứng, sự nhận biết các sản phẩm (kết tủa màu vàng của S, màu trắng của BaSO4, bọt khí SO2 thoát ra có mùi xốc, ...). + Kiến thức môn Vật lí: Tốc độ phản ứng tức thời và tốc độ phản ứng trung bình, cách xác định và công thức tính. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như: áp suất, nhiệt độ, diện tích bề mặt, nồng độ, xúc tác và bản chất của chất. + Kiến thức môn Toán: Quá trình tính toán độ biến thiên nồng độ các chất phản ứng tại các thời điểm khác nhau. + Kiến thức xã hội: Ý nghĩa thực tiễn trong cuộc sống đó là các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống sản xuất, việc tăng diện tích tiếp xúc bề mặt, tăng nồng độ chất, tăng nhiệt độ thích hợp, tăng áp suất khí (như quá trình đun nấu ta dùng nối áp suất để nấu chín thực phẩm nhanh hơn,...) hoặc dùng xúc tác (như quá trình lên men rượu, quá trình sản xuất NH3 cần xúc tác bột Fe, điều chế SO3 từ SO2 cần xúc tác V2O5,...). 3. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng: 3 38 10 Cơ bản Cân bằng hóa học Hóa học - Vật lí - Toán - Sinh Ví dụ 3. Cho cân bằng hoá học sau: 2SO2 (k) + O2 (k) ⇄ 2SO3 (k). Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là: A. Phản ứng thuận toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ. B. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. C. Phản ứng nghịch toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. D. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ. Phân tích: Kiến thức liên quan ở đây là: + Kiến thức môn Hóa học: Phản ứng hóa học, nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê, + Kiến thức môn Vật lí: Nhiệt tỏa trong phản ứng, các đại lượng vật lí: nhiệt độ, áp suất, xúc tác cần thiết để cân bằng chuyển dịch... + Kiến thức môn Toán: sử dụng các kĩ năng tính toán để xác định phía tăng nhiệt, giảm nhiệt,... + Kiến thức môn Sinh học: Khí SO2 gây hại với môi trường, vì vậy, khi tiến hành quá trình sản xuất axit sunfuric cần thực hiện quy trình khép kín và dùng các chất như dung dịch kiềm để khử lượng SO2 thoát ra môi trường. Ví dụ 4. Cho cân bằng hoá học: H2 (k) + I2 (k) ⇄ 2HI (k); DH > 0. Cân bằng không bị chuyển dịch khi A. giảm áp suất chung của hệ. B. tăng nồng độ H2. C. tăng nhiệt độ của hệ. D. giảm nồng độ HI. Phân tích: + Kiến thức môn Hóa học: Phản ứng hóa học, nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê,... + Kiến thức môn Vật lí: Nhiệt tỏa trong phản ứng, các đại lượng vật lí: nhiệt độ, áp suất,..., trạng thái của chất (ở thể khí),... + Kiến thức môn Toán: Xác định và so sánh số mol các chất trước và sau phản ứng. Kết quả học sinh sẽ xác định được: - Các chất tham gia và tạo thành đều ở thể khí. - Tổng số mol khí trước và sau phản ứng không đổi. - Vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng xác định được cân bằng của hệ phản ứng trên sẽ không bị chuyển dịch về phía nào khi thay đổi áp suất của hệ. 4. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 4 8 11 Cơ bản Amoniac và muối amoni Hóa học - Toán - Vật lí - Kĩ thuật - Ngữ văn Ví dụ 5. Áp dụng trong bài giảng NH3 phần V.2. Điều chế NH3 trong công nghiệp Khí amoniac được điều chế bằng phản ứng: N2 + 3H2  2NH3 ; ΔH = –92kJ Đặc điểm của phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch; phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Để tăng hiệu suất của phản ứng tạo thành NH3, ta phải dùng các biện pháp kĩ thuật nào sau đây? A. giảm áp suất, tăng nhiệt độ. B. giảm áp suất, giảm nhiệt độ. C. tăng áp suất, tăng nhiệt độ. D. tăng áp suất, giảm nhiệt độ. Phân tích: Kiến thức hoá học: Sản xuất amoniac (một giai đoạn trong quá trình sản xuất axit nitric, phân bón hoá học) sử dụng phản ứng giữa N2 và H2, đây là phản ứng thuận nghịch, cần phải kết hợp với các kiến thức các môn học khác để nghiên cứu sao cho quá trình sản xuất thu được nhiều amoniac nhất, an toàn và giảm bớt các chi phí cho quá trình sản xuất (vì hiệu suất phản ứng thuận tối đa chỉ 20 – 25%). Kiến thức lí học: Phản ứng trên xảy ra giữa các chất khí, việc nén các khí ở nhiệt độ thích hợp cần sử dụng các biện pháp chuyên môn để đạt được hiệu quả. Kiến thức toán học: Cần tính toán sự thay đổi về số mol hỗn hợp khí trước và sau phản ứng, kết hợp với sự thay đổi nhiệt tỏa ra (chiều thuận) hay thu vào (chiều nghịch) để áp dụng. Kiến thức Sinh học và kĩ thuật nông nghiệp: Khí NH3 sử dụng trong quá trình sản xuất phân bón hoá học như phân đạm hai lá (kích thích sự phát triển của cây), đạm kali nitrat (giữ ấm cho cây),.. Kết luận: Phản ứng N2 + 3H2 2NH3 ; ΔH = –92kJ Chiều thuận là phản ứng tỏa nhiệt (ΔH < 0) nên để thu được nhiều NH3 hơn, ta sử dụng các biện pháp: + Giảm nhiệt độ (kiến thức môn Hoá lí) của hệ để cân bằng chuyển dịch sang phải (theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê), nhưng nên duy trì ở 4500C do N2 có liên kết ba trong phân tử nên khá trơ ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao nó trở nên hoạt động (kiến thức hoá học). + Tăng áp suất (kiến thức môn Vật lí) của hệ do chiều thuận có 4 mol (1 mol N2 và 3 mol H2 phản ứng), sản phẩm chỉ còn 2 mol NH3, có sự giảm số mol (kiến thức toán học) nên khi tăng áp suất, cân bằng trên sẽ chuyển dịch sang chiều thuận, có lợi cho việc tăng hiệu suất phản ứng. + Sử dụng xúc tác bột Fe (dù không làm ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng) nhưng làm cho phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân bằng (kiến thức hoá học), tiết kiệm được nhiên liệu và công lao động. Ví dụ 6. (Áp dụng trong bài giảng NH3 phần cấu tạo của NH3) Nhận định nào sai? A. Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp tứ giác. B. Liên kết N–H trong phân tử NH3 là liên kết có cực, lệch về phía nguyên tử N. C. Nguyên tử N trong phân tử NH3 còn một đôi electron tự do. D. Trong phân tử NH3 có 3 liên kết σ. Phân tích: Kiến thức hoá học: liên kết hoá học. Kiến thức lí học: đôi electron tự do của nguyên tử nitơ. Kiến thức toán học: hình chóp tứ giác. Ví dụ 7. Để điều chế 4 lít NH3 từ N2 và H2 với hiệu suất 25%, thì thể tích H2 cần dùng ở cùng điều kiện là A. 12 lít. B. 6 lít. C. 8 lít. D. 24 lít. Phân tích: Kiến thức hoá học: phản ứng điều chế NH3. Kiến thức lí học: thể tích khí tỉ lệ thuận với số mol khí ở cùng điều kiện. Kiến thức toán học: tính hiệu suất phản ứng. Chú ý tính thực tiễn của bài toán: hiệu suất thực tế cao nhất của phản ứng tạo NH3 là 25% (theo SGK). Ví dụ 8. Cho 2 lít N2 và 7 lít H2 vào bình phản ứng, hỗn hợp thu được sau phản ứng có thể tích bằng 8,2 lít (thể tích các khí được đo ở cùng điều kiện). Hiệu suất phản ứng và thể tích của NH3 trong hỗn hợp thu được sau phản ứng là A. 50%; 2l. B. 30%; 1,2l. C. 20%; 0,8l D. 40%; 1,6l. Phân tích: Kiến thức hoá học: phản ứng điều chế NH3. Kiến thức lí học: thể tích khí. Kiến thức toán học: tính hiệu suất phản ứng. Hướng dẫn: N2 + 3H2  2NH3 Cho: 2l 7l Phản ứng: x 3x 2x Sau phản ứng: 2 – x 7 – 3x 2x Ta có: 2 – x + 7 – 3x + 2x = 8,2 Þ x = 0,4 Þ = 2.0,4 = 0,8 (l) 20% Þ Đáp án C. Ví dụ 9. Hỗn hợp N2 và H2 có tỉ khối so với không khí bằng 0,293. Thành phần % về thể tích của N2 trong hỗn hợp là A. 25%. B. 50%. C. 75%. D. 35%. Phân tích: Kiến thức hoá học: phản ứng điều chế NH3; đặc điểm của phản ứng: thuận nghịch, tỏa nhiệt; quy tắc đường chéo,... Kiến thức lí học: thể tích khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất đã cho. Kiến thức toán học: Tính hiệu suất phản ứng; tính đại lượng trung bình,.. Hướng dẫn: 29.0,293 = 8,497 Þ Þ Đáp án A. 5. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 5 12 11 Cơ bản Phân bón hóa học Hóa học - Sinh học - Công nghệ nông nghiệp, Ví dụ 10. Phân bón nào sau đây làm tăng độ chua của đất? A. KCl. B. NH4NO3. C. NaNO3. D. K2CO3. Phân tích: Kiến thức hoá học: pH của dung dịch muối, công thức tính pH = -lg [H+], ý nghĩa của pH,.. Kiến thức toán: công thức tính logarit. Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp và sinh học: phân bón làm tăng độ chua của đất. Hướng dẫn: + KCl, NaNO3 tạo bởi các axit mạnh và bazơ mạnh (hoặc tạo bởi các ion trung tính) nên dung dịch của chúng cho môi trường trung tính, pH = 7, vì vậy không làm thay đổi pH của đất. + K2CO3 tạo bởi bazơ mạnh và axit yếu (hoặc tạo bởi ion trung tính: K+ và ion bazơ: ) nên dung dịch này có pH > 7, làm giảm độ chua của đất. + NH4NO3 có pH < 7 do đó làm tăng độ chua của đất. Þ Đáp án B. Ví dụ 11. Một loại phân kali có thành phần chính là KCl (còn lại là các tạp chất không chứa kali) được sản xuất từ quặng xinvinit có độ dinh dưỡng 55%. Phần trăm khối lượng của KCl trong loại phân kali đó là A. 87,18%. B. 65,75%. C. 88,52%. D. 95,51%. Phân tích: Kiến thức hoá học: quặng xinvinit, độ dinh dưỡng của phân kali được đánh giá theo % về khối lượng của K2O tương ứng với lượng K có trong thành phần của nó. Kiến thức toán học: tính thành phần phần trăm về khối lượng. Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp: phân bón, độ dinh dưỡng. Hướng dẫn: 2KCl K2O 2.74,5g tương ứng với 94g K2O x 55g Þ x = 87,18g KCl Þ Đáp án A. Ví dụ 12. Phân supe photphat kép có độ dinh dưỡng là 40,0%. Hàm lượng % của canxi đihiđrophotphat trong phân bón này là: A. 69,0. B. 65,9. C. 7,3. D. 73,1. Phân tích: Kiến thức hoá học: công thức của phân supe photphat kép (canxi đihiđrophotphat). Kiến thức toán học: tính thành phần phần trăm về khối lượng. Kiến thức kĩ thuật nông nghiệp: phân bón, độ dinh dưỡng. Hướng dẫn: P2O5 Ca(H2PO4)2 142g tương ứng với 234g 40g xg Þ x = 65,9g Ca(H2PO4)2 Độ dinh dưỡng của Ca(H2PO4)2 là = 65,9%. 6. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 6 20 12 Cơ bản Sự ăn mòn kim loại Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí, Ví dụ 13. Cơ chế của sự ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa: Phân tích: Kiến thức hoá học: các phản ứng oxi hóa khử; bản chất của kim loại, điều kiện có sự ăn mòn điện hóa, chất điện li. Kiến thức toán học: cân bằng điện tích ion. Kiến thức vật lí: sự chuyển dịch electron, sự chênh lệch điện thế khi có hai tấm kim loại khác chất tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch chất điện li. Kiến thức công nghệ công nghiệp: các phương pháp bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn. Kiến thức xã hội: để tránh tổn thất cho nền kin tế quốc dân, hàng năm phải sửa chữa, thay thế các chi tiết thiết bị máy móc, hoặc tổn thất do thiên tai, do môi trường, cần phải nghiên cứu ăn mòn kim loại để bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn. 7. STT Bài Lớp Tên bài học Kiến thức liên môn cần vận dụng 7 21 12 Cơ bản Điều chế kim loại (phần luyện tập: hướng dẫn HS giải bài tập trong SGK) Hóa học - Công nghệ công nghiệp - Vật lí, Ví dụ 14. Điện phân 150ml dung dịch AgNO3 1M với điện cực trơ trong t giờ, cường độ dòng điện không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y và khí Z. Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5 gam hỗn hợp kim loại và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Giá trị của t là A. 1,2. B. 0,3. C. 0,8. D. 1,0. Phân tích: Kiến thức hoá học: Phản ứng điện phân dung dịch muối AgNO3. Kiến thức lí học: điện phân, dòng điện, công thức Farađay: . Kiến thức toán học: tính thời gian thực hiện điện phân. Hướng dẫn: Vì sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại, chứng tỏ có Fe dư, suy ra muối thu được sau khi cho Fe vào là muối Fe2+. Xét thí nghiệm 1: phản ứng điện phân: 2AgNO3 + H2O 2Ag + 2HNO3 + ½O2 (1) x x x (mol) Xét thí nghiệm 2: lọc bỏ kết tủa X (Ag), dung dịch cho 0,225 mol Fe vào: 3Fe + 8HNO3 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2) x x (mol) Fe + 2AgNO3 dư Fe(NO3)2 + 2Ag (3) y y y (mol) Fedư: z mol. Þ Chất rắn sau phản ứng có y mol Ag và z mol Fe dư. nAg ban đầu = x + y = 0,15 (mol). nFe ban đầu = x + y + z = 0,225 (mol). mhỗn hợp kim loại = 108y + 56z = 14,5 (g). x = 0,1 mol; y = 0,05 mol; z = 0,1625 mol. Từ công thức: Þ Þ t = 3600s hay 1 giờ. Þ Đáp án D. Ví dụ 15. Phản ứng điện phân dung dịch CuCl2 (với điện cực trơ) và phản ứng ăn mòn điện hoá xảy ra khi nhún