【Bản tiếng Trung】Hóa học trung học phổ thông - Lựa chọn bắt buộc Tập 1

Tổng quan: Khóa học nhằm tìm hiểu sâu sắc về sự thay đổi năng lượng trong phản ứng hóa học, trọng tâm là "nhiệt phản ứng". Nội dung bao gồm: đo thực nghiệm nhiệt phản ứng (phản ứng trung hòa), định nghĩa nhiệt động lực học (biến thiên entanpi), cách biểu diễn chuẩn (phương trình nhiệt hóa học), nhiệt phản ứng đặc trưng (nhiệt đốt cháy) và tính toán lý thuyết nhiệt phản ứng cho các phản ứng nhiều bước (định luật Hess). Qua bài học này, học sinh sẽ hiểu được sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng trong phản ứng hóa học ở góc độ định lượng.

Kết quả học tập:

• Nắm vững mối quan hệ giữa nhiệt phản ứng và biến thiên entanpi (\Delta H), có thể tính toán nhiệt phản ứng dựa trên năng lượng liên kết hoặc tổng năng lượng của các chất.
• Thành thạo viết và giải thích phương trình nhiệt hóa học, làm rõ mối quan hệ giữa trạng thái, hệ số tỷ lượng và sự thay đổi năng lượng.
• Vận dụng định luật Hess để tính biến thiên entanpi cho các phản ứng nhiều bước, đồng thời có thể thiết kế thí nghiệm đo nhiệt phản ứng trung hòa.

Tổng quan: Mô-đun học này đi sâu nghiên cứu các quy luật động học và nhiệt động lực học của phản ứng hóa học. Thông qua việc nghiên cứu "tốc độ phản ứng" để hiểu về tốc độ phản ứng và cơ chế va chạm vi mô, sử dụng "cân bằng hóa học" để khám phá giới hạn và các biện pháp điều khiển phản ứng, kết hợp với "entropy" và "năng lượng tự do" để xác định chiều hướng phản ứng. Cuối cùng, áp dụng lý thuyết vào thực tiễn công nghiệp như tổng hợp amoniac, rèn luyện năng lực phân tích vấn đề hóa học từ nhiều góc độ khác nhau.

Kết quả học tập:

• Năng lực phân tích định lượng và vi mô: nắm được cách tính tốc độ phản ứng và mối quan hệ tỷ lệ, sử dụng lý thuyết va chạm để giải thích ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ và chất xúc tác đến tốc độ phản ứng.
• Năng lực vận dụng quy luật cân bằng: hiểu đặc điểm của trạng thái cân bằng hóa học, viết thành thạo biểu thức hằng số cân bằng, dự đoán hướng dịch chuyển cân bằng theo nguyên lý Le Chatelier.
• Năng lực điều khiển và đánh giá tổng hợp: nắm được tiêu chí xác định tính tự phát của phản ứng (\Delta G), kết hợp lý thuyết tốc độ và cân bằng để tối ưu điều kiện sản xuất công nghiệp (ví dụ: tổng hợp amoniac).

Tổng quan: Thiết kế giảng dạy này bao quát các nội dung cốt lõi về bốn cân bằng trong dung dịch nước: cân bằng điện ly nước, chuẩn độ trung hòa axit – bazơ, cân bằng thủy phân muối và cân bằng hòa tan chất điện ly khó tan. Thông qua phương pháp kết hợp giữa định lượng (K_w, pH, K_{sp}) và định tính (nguyên lý dịch chuyển cân bằng, tư duy bảo toàn), tiết lộ bản chất quy luật của phản ứng ion trong dung dịch nước và ứng dụng của chúng trong đời sống và sản xuất (như xử lý nước, kiểm tra y tế, tinh chế chất).

Kết quả học tập:

• Hiểu biết về điện ly nước và tính axit – bazơ của dung dịch: nắm vững hằng số tích ion của nước K_w, có thể thực hiện các phép tính đơn giản về pH, và hiểu nguyên lý thí nghiệm và thao tác chuẩn bị trong phép chuẩn độ trung hòa.
• Nắm vững quy luật thủy phân muối: có thể phân tích ảnh hưởng của thủy phân các loại muối đến tính axit – bazơ của dung dịch, và vận dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn vật chất để xử lý mối quan hệ nồng độ ion trong dung dịch.
• Phân tích cân bằng hòa tan kết tủa: nắm được ý nghĩa của tích số hòa tan K_{sp}, có thể dùng mối quan hệ giữa thương số nồng độ Q và K_{sp} để xác định sự hình thành, hòa tan hay chuyển hóa của kết tủa.

Tổng quan: Khóa học nhằm giúp học sinh nắm vững nguyên lý hoạt động của pin điện hóa và tế bào điện phân thông qua việc tìm hiểu quá trình chuyển hóa năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Nội dung bao gồm từ mô hình pin cơ bản đến các nguồn điện hóa học thực tế (pin một lần, pin tái tạo, pin nhiên liệu), mở rộng sang ứng dụng công nghệ điện phân trong công nghiệp. Cuối cùng, khóa học tập trung vào cơ chế ăn mòn kim loại và các chiến lược bảo vệ điện hóa, xây dựng hệ thống kiến thức điện hóa hoàn chỉnh.

Kết quả học tập:

• Có thể phân biệt và giải thích nguyên lý hoạt động của pin điện hóa và tế bào điện phân, viết chính xác các phương trình phản ứng điện cực và phương trình phản ứng tổng.
• Có thể phân loại và đánh giá hiệu suất của các nguồn điện hóa (pin một lần, pin tái tạo, pin nhiên liệu) dựa trên cấu trúc và nguyên lý phản ứng.
• Có thể phân biệt ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa của kim loại (ăn mòn giải phóng hydro và ăn mòn hấp thụ oxy), và lựa chọn phương pháp bảo vệ điện hóa phù hợp trong từng tình huống thực tế (phương pháp anode hi sinh hoặc phương pháp dòng điện ngoài).