Энтропия. Химия, 10 сынып, сабақ жоспары.

10.2B Введение в термодинамику

(9 ч)

Школа: НЗМ ХББ Өскемен қ.

Күні:

ФИО учителя:

Сынып: 10

Қатысқандар саны:

Қатысқандар саны:

• Энтропия

10.3.1.5 энтропияны жүйенің ретсіздік өлшемі ретінде түсіндіру және оны анықтамалық деректер бойынша есептеу;

• реакция энтропиясының өзгеруін анықтап, анықтамалық деректер бойынша есептейді;

• реакция энтропиясының өзгеруін анықтамалық деректер бойынша есептей алса;

- энтальпия, энтропия, бос Гиббс энергиясы, Гесс заңы, жылу эффектісі

Тыңдау, есту және орындау қабілеттерін жұпта және жеке жұмыс кезінде қалыптастыру

Физика, статикалық термодинамика

8.3.В Химиялық реакциялардың энергетикасына кіріспе

10.2А Химиялық реакциялардың заңдылықтары.

Сабақ барысы

Сабақтағы жоспарланған іс-әрекет

- оқушылармен бірлесе отырып, сабақтың мақсаттарын анықтау

-оқушылармен бірлесе отырып оқушылардың «жақын даму аймағын» анықтау

(С) Энтропия өзгерісін есептеуге бірнеше мысалдар ұсыну.

(Жж) Бірнеше үдерістер үшін энтропияны есептеуді орындауды ұсыну.

Мысал №1. Келесі процесс үшін энтропия өзгерісін есептеп түсіндіріңіз 2SO_2(г) + O_2(г) = 2SO_2(г)

Шешуі. Анықтамалықтан заттардың стандартты энтропия мәндерін жазып аламыз

Гесс заңының салдары бойынша,

ΔS⁰ = 2S⁰_SO3(г) – (2S⁰_SO2(г) + S⁰_O2(г) ) = 2·256,23 – (2 · 248,1 + 205,04) = - 188,78 Дж/К.

ΔS < 0 болғандықтан, жүйе көлемінің азаю салдарынан энтропия азаяды, яғни газ тәріздес заттар мольдерінің азаюы (сол жақта 3 моль газ тәріздес заттар, оң жақта – 2 моль).

Мысал № 2. Келесі процесс үшін энтропия өзгерісін есептеп түсіндіріңіз : Сu₂S_(к) + 2O_2(г) = 2CuO_(к) + SO_2(г)

Шешуі. Анықтамалықтан заттардың стандартты энтропия мәндерін жазып аламыз

Гесс заңының салдарына сәйкес,

ΔS⁰ = (2S⁰_{CuO (к)} + S⁰_SO2(г)) – (S⁰_Cu2S(к) + 2S⁰_O2(г) ) = (2 · 42,64 + 248,1) – (119,24 + 205,04) = 9,1 Дж/К.

Энтропия шамалы артады, бұл молекула SO_2(г) құрылымының күрделенуімен түсіндіріледі O_2(г) молекуласымен салыстырғанда.

Анықтамалық деректерді пайдалана отырып, Δ_rH⁰, Δ_rS⁰ есептеңіз

3Cu_(тв)+8HNO_3(aq)=3Cu(NO₃)_2(aq)+2NO_(г)+4H₂O_(ж)

- 298 К. реакциясы үшін.

Решение. Реакцияның қысқартылған иондық теңдеуі:

3Cu_(тв)+8H⁺_(aq)+2NO₃^-_(aq)=3Cu²⁺_(aq)+2NO_(г)+4H₂O_(ж).

Гесс заңына сәйкес реакцияның энтальпиясы:

Δ_rH⁰ =4Δ_fH⁰(H₂O_(ж))+2Δ_fH⁰(NO_(г))+3Δ _fH⁰(Cu²⁺_(aq)) - 2 Δ_fH⁰(NO₃^-_(aq)); (Мыстың және H⁺ ионының қалыптасу энтальпиясы 0-ге тең).

Қалыптасу энтальпиясының мәндерін қоя отырып, табамыз:

ΔH_r⁰ =4 (-285.8) + 2 90.25 + 3 64.77 - 2 (-205.0) = -358.4 кДж; (үш моль мысқа есептегенде).

Реакция энтропиясын есептейміз

Δ_rS⁰ = ∑ ΔS⁰_прод. - ∑ ΔS⁰_исх.

Δ_rS⁰ =4ΔS⁰(H₂O_(ж))+2ΔS⁰(NO_(г))+3ΔS⁰(Cu²⁺_(aq)) - 2 ΔS⁰(NO₃^-_(aq)) =

Анықтамалықпен жұмыс.

Мысал № 3. Ерітінді реакциясын қарастырайық

Соданың тұз қышқылымен реакциясы:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑ Мұндай жазба үшін біз қажетті кестелік деректерді таба алмаймыз–  ΔH ^o₂₉₈ қатты тұздар мен газ тәріздес хлорсутек үшін мәндер бар, ал біздің реакция екі ерітіндіні ағызу кезінде болды.

Дұрыс есептеу жүргізу үшін шын мәнінде реакцияға түсетінді анықтау қажет (ион карбонаты мен қышқыл):

CO₃^2- + 2H ⁺ = H₂O (ж) + CO₂↑

Гесс заңы бойынша реакция үшін аламыз:

ΔH^o₂₉₈ = ∑ΔH^o_(прод.) -∑Δ H^o _(исх.) =

(-286 + -394) - (-677 + 0) = -3 кДж.

Реакция энтпропиясын есептейміз

Δ_rS⁰=(ΔS⁰(H₂O_(ж))+ΔS⁰(СO_2(г)))-

(ΔS⁰(CO₃^2- _(aq)+ 2 ΔS⁰(H⁺_(aq))) = ?

Анықтамалықпен жұмыс

Мысал № 4. Алтынның балқу жылуы (Au) 66,5Дж/г, балқу температурасы Au-1064 °C. 3 моль алтынның балқуы кезіндегі энтропияның өзгеруін табыңыз.

Шешуі: 3 моль алтынның қатты күйден сұйық күйге ауысуының энтропиясын өзгеруін келесі формуланы қолданып анықтаймыз

Менделеев кестесін пайдалана отырып, алтынның молярлық массасы 197 г/моль тең екенін табамыз. Алтынның массасын есептейміз:

m (Au) = 3⋅ 197 = 591 (г).

ΔS=591*66,5/1064+273=29,4Дж/(г K).

Жауабы: энтропия өзгерісі 29,4Дж/(г K) тең болады.

В конце урока учащиеся проводят рефлексию:

- что узнал, чему научился

- что осталось непонятным

- над чем необходимо работать

Саралау –оқушыларға қалай көбірек қолдау көрсетуді жоспарлайсыз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай міндет қоюды жоспарлап отырсыз?

Бағалау – оқушылардың материалды меңгеру деңгейін қалай тексеруді жоспарлайсыз?

Денсаулық және қауіпсіздік техникасының сақталуы

• білімлэнд сайтында берілген тапсырмаларды орындау

Жұптық жұмыс

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары дұрыс қойылғанба? Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткіздіме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілдіме?

Сабақтың уақытты кезеңдері сақталдыма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралыда, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақты жақсартуға не ықпал ете алады (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

Сабақ барысында сынып туралы немесе жекелеген оқушылардың жетістік/қиындықтары туралы нені білдім, келесі сабақтарда неге көңіл бөлу қажет?

1.