Giáo án chuyên đề hoá 10 Bài 11 Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng

Giáo án chuyên đề hoá 10 Bài 11 Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng

BÀI 11: THỰC HÀNH TÍNH THAM SỐ CẤU TRÚC VÀ NĂNG LƯỢNG

  1. Mục tiêu:

1.  Về năng lực

a) Nhận thức hóa học

– Nêu được quy trình tính toán bằng phương pháp bán  kinh nghiệm.

– Sử dụng được kết quả tính toán để thấy được hình học phân tử,xu hướng thay đổi độ dài, góc liên kết và năng lượng phân tử trong dãy các chất (cùng nhóm, cùng chu kì,cùng dãy đồng đẳng…).

   –  Lắp ráp được mô hình một số phân tử .

b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học

c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

2. Về phẩm chất

– Trách nhiệm: nghiêm túc thực hiện các nhiệm vụ học tập được giao đúng tiến độ.

– Trung thực: thành thật trong việc thu thập các tài liệu, viết báo cáo và các bài tập.

– Chăm chỉ: tích cực trong các hoạt động cá nhân, tập thể.

   – Nhân ái: quan tâm, giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập

II. Thiết bị dạy học và học liệu:

  1. Thiết bị dạy học

– Máy tính có cài đặt phần  mềm Mopac và phần mềm mô phỏng thí nghiệm hóa học Avogadro 

– Phiếu học tập

2. Học liệu

III. Tiến trình dạy học

TiếtHoạt độngPhương pháp/Kỹ thuật dạy họcPhương pháp/Công cụ đánh giá
1Hoạt động 1: Khởi động (5 phút) Quan sát, hỏi đápCâu hỏi
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới 
Hoạt động 2.1: Cách chạy phần mềm Mopac trên Windows – 10 (10 phút)Thuyết trình, thực hànhCâu hỏi
Hoạt động 2.2: Tạo file dữ liệu để chạy một chương trình Mopac (15 phút)Thuyết trình, thực hànhCâu hỏi
Hoạt động 2.3: Thực hiện một chương trình tính Mopac (15 phút)Đàm thoại, phối hợp nhóm.Câu hỏi
2Hoạt động 2.4: Đọc file kết quả và sử dụng kết quả của chương trình MopacThuyết trình, thực hànhCâu hỏi
Hoạt động 2.5: Sử dụng kết quả tính tối ưu hóa cấu trúc để thấy được cấu trúc hình học của phân tử H2OĐàm thoại, phối hợp nhóm.Bảng tiêu chí đánh giá.
Hoạt động 2.6: Hiển thị các tham số cấu trúc của một cấu trúc phân tử bằng AvogadroĐàm thoại, phối hợp nhóm.Bảng tiêu chí đánh giá.
   

Họat động 1: Khởi động

a. Mục tiêu: Tạo hứng thú, tò mò cho HS về phần mềm.

b. Nội dung: Dẫn dắt vào nội dung bài học.

c. Sản phẩm: Gợi mở cho học sinh một phần mềm tính tham số cấu trúc và năng lượng.

d. Tổ chức hoạt động học

– Chuyển giao nhiệm vụ:

GV: Chiếu hình ảnh phân tử H2O và hình ảnh lai hoá sp3 của nguyên tử oxygen.

GV đặt vấn đề: Theo thuyết liên kết hoá trị người ta có thể tính toán được góc liên kết của phân tử H2O là 104,5o. Nhưng với những hệ phức tạp như các hợp chất hữu cơ, các hợp chất cao phân tử thì không thể sử dụng tính toán bằng tay mà phải sử dụng đến sự trợ giúp của máy tính. 

GV: Các em có biết đến phần mềm nào giúp chúng ta xác định được công thức của các chất?

– Thực hiện nhiệm vụ:

HS: Suy nghĩ đáp án câu hỏi

– Báo cáo thảo luận:

HS: trả lời (gaussian, MOPAC, chems office,…)

– Kết quả, nhận định:

GV: Hiện nay có rất nhiều phần mềm hỗ trợ trong việc xác định cấu tạo của các chất, trong bài học ngày hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu và thực hành xác định cấu trúc dựa vào phần mềm MOPAC.

2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới/giải quyết vấn đề
Hoạt động 2.1: Cách chạy phần mềm Mopac trên Windows-10
a. Mục tiêu – Học sinh biết cách sử dụng phần mềm MOPAC được cài đặt trên Windows -10 – Học sinh sử dụng thành thạo máy vi tính và biết được cách sử dụng chạy phần mềm. b. Nội dung – Cách chạy phần mềm Mopac trên Windows-10. c. Sản phẩm Cách khởi chạy phần mềm MOPAC qua 5 bước sau: Bước 1: Nháy chuột phải vào file MOPAC data set. Vd: Example_data_set.mop Bước 2: Chọn Open with. Bỏ chọ Always use this app to open .mop files Bước 3: Nháy chuột trái vào More apps. Bỏ chọn Always use this app to open .mop files. Bước 4: Cuộn xuống dưới và chọn Look for antother app on this PC. Bước 5: Đi đến D:\Phanmem\MOPAC2016, nháy chuột trái vào MOPAC2016.exe “MOPAC2016.exe” xuất hiện trong hộp thoại File name. Chọn Open d. Tổ chức hoạt động học -Chuyển giao nhiệm vụ : GV :  -Thuyết trình -Giới thiệu phần mền đã được cài đặt sẵn trên máy tính  – Chia 3 em một nhóm / 1 máy tính đã cài sẵn phần mềm MOPAC – Yêu cầu mỗi HS trên nhóm đều phải nhớ các bước và thực hành  khởi chạy phần mềm trên máy tính -Thực hiện nhiệm vụ : – HS: Lắng nghe, nghiên cứu sgk, ghi chép , các bước và thực hành trên máy tính ‘Cách chạy phần mềm Mopac trên Windows’’ .-Báo cáo thảo luận    HS: Thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ.    HS:  Các nhóm lắng nghe, quan sát, nhận xét và chỉnh sửa. -Kết quả nhận định :  HS: Tự khởi chạy được một chương trình MOPAC GV : Nhận xét đánh giá và cho điểm  
Hoạt động 2.2: Tạo file dữ liệu để  chạy một chương trình Mopac
a. Mục tiêu: Học sinh biết cách tạo file dữ liệu dùng để chạy một chương trình MOPAC b. Nội dung: HS thực hành theo cặp trên 1 máy tính tạo được 1 file dữ liệu c. Sản phẩm: Một file dữ liệu gồm: + Một dòng từ khóa + Hai dòng văn vẳn do người dùng xác định + Ma trận Z mô tả phân tử . Sau ma trận Z phải có dòng trống hoặc 1 dòng số 0 Cách tiến hành: Bước 1: Sử dụng Notepad hoặc Wordpad tạo file dữ liệu Vd: File dữ liệu để tối ưu hóa cấu trúc phân tử và tính nhiệt tạo thành của phân tử H2O có nội dung như sau” AM1 OPT ENPART Water Example of geometry optimization O    0.0 0      0.0  0       0.0 0 H 0.97  1      0.0  0       0.0 0   1  0  0 H 0.97  1  104.5  1       0.0 0    1  2  0 Bước 2: Lưu file dữ liệu vào thư mục “D:\ Nguyen_Van_A\MOPAC_ Working” kiểu  file là: “txt” VD: “ H2O_AM1.txt” à Đóng file vừa soạn d. Tổ chức thực hiện: -Chuyển giao nhiệm vụ : GV tổ chức cho HS vừa đọc hiểu nội dung của một file dữ liệu đầu vào vừa đọc các bước tiến hành  vừa thực hành ?   -Thực hiện nhiệm vụ : – HS: Lắng nghe và ghi chép kiến thức và thực hành. – HS: Thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ. -Báo cáo thảo luận HS: Thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ.  HS:  Các nhóm lắng nghe, quan sát, nhận xét và chỉnh sửa. -Kết quả nhận định : HS: Tự chạy được một chương trình MOPAC Tạo được 1 file dữ liệu để chạy chương trình MOPACHiểu và biết cách đọc file dữ liệu gồm một từ khóa, hai dòng văn bản và ma trận Z   HHoạt động 2.3. Thực hiện một chương trình MOPAC a. Mục tiêu -Học sinh sử dụng thành thạo máy vi tính và biết được cách sử dụng chạy phần mềm. -Học sinh chạy được một chương trình MOPAC tính tối ưu hóa cấu trúc và tính nhiệt hình thành của phân tử H2O bằng phương pháp bán kinh nghiệm. b. Nội dung – Sử dụng phương pháp đàm thoại gợi mở và làm việc nhóm tìm hiểu một chương trình MOPAC. c. Sản phẩm Chạy thành công một chương trình MOPAC tính tối ưu hóa cấu trúc và tính nhiệt hình thành của phân tử H20 bằng phương pháp bán kinh nghiệm. d. Tổ chức hoạt động học -Chuyển giao nhiệm vụ : GV : Đàm thoại, gợi mở kiến thức, nêu cách tiến hành và thực hành làm các bước: +Bước 1: Đổi file dữ liệu đã tạo ( ở hoạt động 1) sang dạng đuôi ‘‘ .mop’’ Ví dụ :  ‘‘H2O _AM1.mop’’. Vào thư mục ‘‘ D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_Working ’’ Nháy chuột phải Chọn Rename rồi thay đuôi ‘‘ .txt’’ thành đuôi ‘‘ .mop’’. +Bước 2: Nháy chuột phải vào file ‘‘H2O _AM1.mop’’ Chọn Open with à MOPAC 2016.exe. Lúc này file dữ liệu ‘‘H2O _AM1.mop’’ được chạy bằng MOPAC. Sau khi chạy xong, xuất hiện file kết quả tính ‘‘H2O _AM1.out’’ trong thư mục ‘‘ D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_Working ’’. GV : Bổ sung giá trị nhiệt hình thành của phân tử H2O có trong file ‘‘H2O _AM1.out’’. -Thực hiện nhiệm vụ : – HS: Lắng nghe, quan sát, ghi chép và nhớ các bước  Thực hiện một chương trình MOPAC :Tối ưu hóa cấu trúc của phân tử H2O bằng phương pháp bán kinh nghiệm. Tính giá trị nhiệt hình thành của phân tử H2O có trong file ‘‘H2O _AM1.out’’. -Báo cáo thảo luận    HS: Thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ.    HS:  Các nhóm lắng nghe, quan sát, nhận xét và chỉnh sửa. -Kết quả nhận định :  HS: Tự chạy được một chương trình MOPAC Tối ưu hóa cấu trúc của phân tử H2O bằng phương pháp bán kinh nghiệm. Tính được giá trị nhiệt hình thành của phân tử H2O có trong file ‘‘H2O _AM1.out’’.  

Hoạt động 2.4: Đọc file kết quả và sử dụng kết quả của chương trình Mopac

a. Mục tiêu:

Học sinh đọc và sử dụng được kết quả tính tối ưu hóa cấu trúc và nhiệt hình thành của một phân tử.

b. Nội dung: Chạy chương trình mopac, đọc và sử dụng kết quả tối ưu hóa cấu trúc và nhiệt hình thành của phân tử nước, so sánh với kết quả thực tế.

c. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

GV yêu cầu HS đọc thông tin mục III.1 sgk và trả lời câu hỏi sau:

–  Cách mở file kết quả đã thu được trong hoạt động 2.

Cách đọc thông tin về nhiệt tạo thành của phân tử nước (thể hơi).

Cách đọc thông tin về giá trị năng lượng phân tử của nước (thể hơi).

– So sánh với giá trị thực tế.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

– HS nghiên cứu SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức.

– HS suy nghĩ trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

– HS giơ tay phát biểu, trình bày trên máy.

– Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

– GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

d. Sản phẩm dự kiến:

– Cách tiến hành: Chuột phải vào file “H2O_AM1.out”, chọn open with wordpad.

– Đoạn văn bản đầu:

Ảnh có chứa bàn
Mô tả được tạo tự động

– Đoạn văn bản kết thúc:

– Thông tin giá trị nhiệt tạo thành của phân tử nước (thể hơi):

FINAL HEAT OF FORMATION = -59.25050 KCAL/MOL = -247.90410 KJ/MOL

– Thông tin giá trị năng lượng phân tử của nước (thể hơi):

ETOT (EONE + ETWO)

Hoạt động 2.5. Sử dụng kết quả tính tối ưu hóa cấu trúc để thấy được cấu trúc hình học của phân tử H2O
a. Mục tiêu – Học sinh sử dụng kết quả tính tối ưu hoá cấu trúc bằng phần mềm MOPAC để biểu diễn được cấu trúc phân tử nước bằng phần mềm Avogađro. b. Nội dung – Sử dụng phương pháp đàm thoại gợi mở và làm việc nhóm tìm hiểu một chương trình MOPAC. c. Sản phẩm     Học sinh đã chạy thành công một chương trình MOPAC tính tối ưu hóa cấu trúc và tính nhiệt hình thành của phân tử H2O bằng phương pháp bán kinh nghiệm.     HS tiếp tục mở file kết quả ở trên, copy kết quả dán sang cửa sổ Cartesian Editor để xuất hiện hình ảnh cấu trúc hình học phân tử H2O trên màn hình Avogadro. d. Tổ chức hoạt động học -Chuyển giao nhiệm vụ : GV :  Đàm thoại, gợi mở kiến thức, nêu cách tiến hành và thực hành: Thực hiện một chương trình MOPAC: sử dụng kết quả tính tối ưu hoá cấu trúc bằng phần mềm MOPAC để biểu diễn được cấu trúc phân tử nước bằng phần mềm Avogađro. -Thực hiện nhiệm vụ : – Bước 1 : Mở phần mềm Avogadro. Chọn lệnh File à New à Display Settings ( để cài đặt hiển thị) àDisplay Types (kiểu hiển thị) à Ball and Stick (Quả cầu và que nối).      Sau đó chọn lệnh Build à Cartesia Editor (hình 11.1a). Hình 11.1a. Cách hiển thị bảng toạ độ Descartes HS : quan sát thấy trên màn hình xuất hiện 1 cửa sổ cho phép dán toạ độ Descartes của phân tử để hiển thị cấu trúc. Bước 2 : Mở kết quả tính ‘‘H2O _AM1.out’’ thu được ở trên, đi đến đoạn văn bản sau : Bước 3 : Copy các dòng toạ độ Descartes ở bước 2 dán sang vị trí mô tả toạ độ Descartes tương ứng ở cửa sổ Cartesia Editor của giáo diện Avogadro. Nháy chuột vào Apply rồi nháy vào giao diện Avogadro, hình ảnh cấu trúc hình học H2O xuất hiện trên màn Avogadro (hình 11.1b). Hình 11.1b. Cách dán toạ độ vào bảng toạ độ Descartes để hiển thị cấu trúc .-Báo cáo thảo luận    HS: Thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ. HS:  Các nhóm lắng nghe, quan sát, nhận xét và chỉnh sửa. -Kết quả nhận định :  HS: Thực hiện một chương trình MOPAC: sử dụng kết quả tính tối ưu hoá cấu trúc bằng phần mềm MOPAC để biểu diễn được cấu trúc phân tử nước bằng phần mềm Avogađro. GV : Nhận xét đánh giá và cho điểm
Hoạt động 2.6. Hiển thị các tham số cấu trúc của một cấu trúc phân tử bằng Avogadro
Mục tiêu: – Học sinh sử dụng phần mềm Avogađro để hiển thị được các tham số cấu trúc của 1 phân tử (từ đó học sinh có thể so sánh được các tham số cấu trúc của các chất trong cùng 1 dãy đồng đẳng hoặc trong cùng 1 nhóm). Nội dung: – Sử dụng phương pháp đàm thoại gợi mở và làm việc nhóm tìm hiểu cách sử dụng phần mềm Avogađro. Sản phẩm: Học sinh sử dụng phần mềm Avogađro và hiển thị được các tham số cấu trúc của 1 phân tử Hiển thị độ dài các liên kết : chọn lệnh View à Properties à Bond Properties. HS : Quan sát bảng số liệu độ dài của các liên kết xuất hiện ở màn hình (hình 11.2a) Hình 11.2a. Hiển thị độ dài liên kết của phân tử H2O. Hiển thị các gọc liên kết : chọn lệnh View à Properties à Angle Properties. HS : Quan sát bảng số liệu các góc liên kết xuất hiện ở màn hình (hình 11.2b) Hình 11.2b. Hiển thị góc liên kết của phân tử H2O. Tổ chức thực hiện: -Chuyển giao nhiệm vụ : GV : Làm mẫu 1 lượt tổ chức cho hs quan sát và hình thành các bước. Gọi HS nhận xét : Nêu các bước hiển thị các tham số cấu trúc. -Thực hiện nhiệm vụ : – HS: Lắng nghe và ghi chép kiến thức và thực hành. – HS: Thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ. -Báo cáo thảo luận GV : Theo dõi quá trình làm việc của từng nhóm, kiểm tra kết quả thực hành của HS. GV : Nhận xét đánh giá và cho điểm từng nhóm. -Kết quả nhận định : -Học sinh sử dụng phần mềm Avogađro để hiển thị được các tham số cấu trúc của 1 phân tử -Học sinh có thể so sánh được các tham số cấu trúc của các chất trong cùng 1 dãy đồng đẳng hoặc trong cùng 1 nhóm.  

BÀI 11 (4 TIẾT)

THỰC HÀNH TÍNH THAM SỐ CẤU TRÚC VÀ NĂNG LƯỢNG

  1. Mục tiêu:

1.  Về năng lực

a) Nhận thức hóa học

– Nêu được quy trình tính toán bằng phương pháp bán  kinh nghiệm.

– Sử dụng được kết quả tính toán để thấy được hình học phân tử,xu hướng thay đổi độ dài, góc liên kết và năng lượng phân tử trong dãy các chất (cùng nhóm, cùng chu kì,cùng dãy đồng đẳng…).

   –  Lắp ráp được mô hình một số phân tử .

b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học

c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

2. Về phẩm chất

– Trách nhiệm: nghiêm túc thực hiện các nhiệm vụ học tập được giao đúng tiến độ.

– Trung thực: thành thật trong việc thu thập các tài liệu, viết báo cáo và các bài tập.

– Chăm chỉ: tích cực trong các hoạt động cá nhân, tập thể.

   – Nhân ái: quan tâm, giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập

II. Thiết bị dạy học và học liệu:

  1. Thiết bị dạy học

– Máy tính có cài đặt phần  mềm Mopac và phần mềm mô phỏng thí nghiệm hóa học Avogadro  

– Phiếu học tập

2. Học liệu

III. Tiến trình dạy học

    TiếtHoạt độngPhương pháp/Kỹ thuật dạy họcPhương pháp/Công cụ đánh giá
1  
2   
3Luyện tập( 45 phút)– Phương pháp: Nhóm + trò chơi – Kĩ thuật: vấn đáp  – Quan sát – Hỏi đáp – Câu hỏi, sản phẩm của HS, thang đo, bài tập
4Vận dụng( 45 phút)– Phương pháp: Nhóm – Kĩ thuật: vấn đáp  – Quan sát – Sản phẩm của HS, thang đo

3. Hoạt động 3: Luyện tập

a) Mục tiêu: Luyện tập, củng cố kiến thức đã học trong bài.

b) Nội dung: Thảo luận nhóm lớn (dùng phương pháp trò chơi) tổng kết kiến thức trong bài học thành sơ đồ tư duy  + hoạt động cặp đôi hoàn thành câu hỏi luyện tập thông qua phiếu học tập.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: DÁN CÁC THÔNG TIN PHÙ HỢP VÀO SƠ ĐỒ

TÍNH THAM SỐ CẤU TRÚC VÀ NĂNG LƯỢNG Bước1 Bước2 Bước3 1. 2. 3 4 5 6 9 10 11 7 8 12 13 14 15 16 17 18 19 20   Các thông tin (in và cắt rời cho hs dán vào bảng) Tạo file dữ liệu nháy chuột phải  file đuôi “.mop” Chọn WordPad Chọn pp và thực  hiện tính toán nháy chuột phải  file đuôi “.out” Đọc kết quả Đọc kết quả và sử dụng kết quả Chọn Open with Hiển  thị hình học Vào Notepad, gõ các thông số  rename Mở phần mềm Avogadro Lưu file với thay đuôi “.txt” thành  đuôi “.mop” Mở file đuôi “.out”  đuôi “.txt” Chọn Open with Cóp dòng tọa độ Descartes  dan sang  CartesianEditor nháy chuột phảifile “.txt”  MOPAC2016.exe Nháy vào Apply rồi nháy 

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: LUYỆN TẬP VỀ TÍNH THAM SỐ CẤU TRÚC VÀ NĂNG LƯỢNG

(NB)

  • Từ kết quả tính toán theo phần mềm MOPAC độ dài liên kết (Å) của các phân tử HF; HCl; HBr; HI lần lượt là 0,895; 1,272; 1,459; 1,637. Phân tử có độ dài liên kết lớn nhất là

A. HCl.                            B. HF.                           C. HBr.                         D. HI.

  • Từ kết quả tính toán nhiệt tạo thành (kJ/mol) của các phân tử Cl2; Br2; I2 lần lượt là 20,643; 35,449; 56,668. Sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt tạo thành là

A. Cl2; Br2; I2.                 B. I2; Br2; Cl2.               C. Cl2; I2; Br2.              D. I2; Cl2; Br2.

  • Từ kết quả tính toán theo phương pháp PM7 góc liên kết (0) của CH4, NH3 và H2O lần lượt là 109,47; 109,91; 105,39. Sắp xếp theo chiều tăng dần góc liên kết là

A. CH4; NH3; H2O.                                              B. NH3; CH4; H2O.

C. H2O; CH4; NH3.                                              D. H2O; CH4; NH3.

(TH)

Câu 4. Tạo file dữ liệu để tối ưu hóa cấu trúc của phân tử NH3.

                                                                             (VD)

Câu 5. Tối ưu hóa cấu trúc phân tử và tính độ dài liên kết của phân tử NH3.

c) Sản phẩm: Phiếu học tập, sơ đồ tư duy và bài tập luyện tập cho HS

                                ĐÁP ÁN: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1:

TÍNH THAM SỐ CẤU TRÚC VÀ NĂNG LƯỢNG
Bước1
Bước2
Bước3
Tạo file dữ liệu
Chọn pp và thực  hiện tính toán
Đọc kết quả và sử dụng kết quả
Vào Notepad, gõ các thông số
Lưu file với đuôi “.txt”
nháy chuột phảifile “.txt” 
nháy chuột phải  file đuôi “.mop”
Chọn Open with 
MOPAC2016.exe
 rename
thay đuôi “.txt” thành  đuôi “.mop”
nháy chuột phải  file đuôi “.out”
Chọn Open with 
WordPad
Đọc kết quả
Hiển  thị hình học
Mở phần mềm Avogadro
Mở file đuôi “.out”
Cóp dòng tọa độ Descartes  dan sang  CartesianEditor
Nháy vaofApply rồi nháy  vào giao diện Avogadro

ĐÁP ÁN: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2:

Câu 1: D

Câu 2: A

 Câu 3: C

 Câu 4, 5:

Bước 1. Vào Notepad, gõ lại nội dung để tối ưu hóa ⟶ Lưu file với đuôi “.txt”

AM1OPT   
NH3    
Geometry Optimization
H0.0 00.0 00.0 0 
N1.01 10.0 00.0 0 1 0 0
H1.01 11.07 10.0 02 1 0
H1.01 11.07 1120.0 12 3 1

Bước 2. Đổi đuôi file thành “.mop”

Bước 3. Chọn file vừa đổi đuôi, nháy chuột phải ⟶ Chọn Open with ⟶ Choose another app ⟶ MOPAC2016. Khi này sẽ có 1 file đuôi “.out”.

Bước 4.Chọn file đuôi “.out” ⟶ Chuột phải ⟶ Open with ⟶ Notepad hoặc WordPad

Bước 5. Đọc kết quả

Giá trị nhiệt tạo thành của phân tử NH3 (thể khí) ở file “NH3_AM1.out” là:-17,822

Kết quả độ dài liên kết N – H và góc liên kết HNH là:

d) Tổ chức thực hiện:

– Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

Chia HS thành các nhóm từ 6-8 học sinh chơi trò chơi ĐI TÌM KHO BÁU   

Thực hiện nhiệm vụ:

 HS làm việc nhóm:sử dụng thông tin trên các miếng dán chứa các thông tin dán vào sơ đồ được chuẩn bị sẵn , hoàn thành phiếu học tập số 1.

Báo cáo, thảo luận:

Các nhóm treo sản phẩm

GV gọi bất kì 1 nhóm HS để báo cáo trước lớp, những nhóm HS khác nhận xét bổ sung, sau đó cho các nhóm chấm chéo.

Kết luận, nhận định: GV nhận xét, đưa ra các kết luận trọng tâm,cho điểm.

– GV cho HS hoạt động cặp đôi hoặc cá nhân (tùy thuộc số lượng máy tính) hoàn thành phiếu học tập số 2.

4. Hoạt động 4: Vận dụng

a) Mục tiêu: Luyện tập, vận dụng các kiến thức giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống.

b) Nội dung: Dạy học trên lớp, hoạt động nhóm hoàn thành phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3

 1)  Tối ưu hóa cấu trúc phân tử và tính nhiệt tạo thành của phân tử, độ dài các liên kết và góc liên kết của các phân tử bằng phương pháp AM1 của các phân tử        CH4; NH3 và H2O.

 2)  Sử dụng kết quả tính toán để xác định quy luật biến đổi độ dài liên kết, góc liên kết, năng lượng phân tử trong dãy chất, ví dụ CH4, NH3, H2O và cho biết biến đổi nàycó phù hợp với định luật tuần hoàn không? Dùng kiến thức đã học để giải thích.

 HS làm việc nhóm:sử dụng thông tin trên các miếng dán chứa các thông tin dán vào sơ đồ được chuẩn bị sẵn , hoàn thành phiếu học tập số 1.

c) Sản phẩm: Phiếu học tập

HƯỚNG DẪN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3

Bước 1: Thực hiện thao tác tinh toán.

Bước 2: Kết quả

Phân tửKết quả nhiệt tạo thành (kJ/mol)Độ dài liên kết (Å)Góc liên kết (0)
CH4-60,2661,084109,47
NH3-17,8220,994109,91
H2O-241,8330,955105,39

Từ kết quả ta thấy:

– Độ dài liên kết giảm dần từ H2O < NH3 < CH4 và điều này phù hợp với định luật tuần hoàn.

Giải thích:

Các nguyên tử O, N, C đều liên kết với H bằng cách góp chung electron, mà độ âm điện tăng dần từ C, N, O và bán kính nguyên tử giảm dần từ C, N, O nên độ dài liên kết CH4 > NH3 > H2O.

– Góc liên kết tăng dần theo thứ tự: H2O, NH3, CH4.

+ Do trong 3 phân tử H2O, NH3, CH4, nguyên tử trung tâm đều lai hóa sp3, phân tử CH4 có cấu tạo tứ diện, góc HCH = 109o28’, còn trong phân tử H2O và NH3 góc bị ép lại nhỏ hơn 109o28’ do sự đẩy nhau giữa 2 cặp electron không liên kết lớn nhất, sau đó đến sự đẩy nhau giữa electron không liên kết với electron liên kết, cuối cùng là sự đẩy giữa hai mây electron liên kết là yếu nhất.

+ Trong H2O, O còn 2 cặp electron chưa tham gia liên kết còn trong NH3, N có 1 cặp electron chưa liên kết nên góc liên kết của H2O nhỏ hơn NH3.

– Năng lượng phân tử âm dần theo thứ tự: CH4, NH3, H2O

Năng lượng tổng càng âm phân tử càng bền.Phù hợp với sự biến đổi độ âm điện. Độ âm điện tăng dần theo thứ tự C, N, O nên lực hút giữa các nguyên tử đó với H tăng dần

d) Tổ chức thực hiện:

– Chuyển giao nhiệm vụ học tập: HS làm việc 4 nhóm, hoàn thành phiếu học tập số 3

Thực hiện nhiệm vụ:

HS làm việc 4 nhóm và gửi sản phẩm qua mail

Báo cáo: GV chiếu đáp án và cho HS  chấm chéo sản phẩm cho các nhóm

Kết luận, nhận định: GV nhận xét, tổng kết điểm.

IV. CÁC PHỤ LỤC (nếu có)

Bảng đánh giá cá nhân trong nhóm:

 Họ và tên Nhiệm vụ được phân côngNhận xét, đánh giá
Hoàn thành hoạt động chuẩn bị cá nhânThực hiện nhiệm vụ theo phân công trong nhómTham gia thảo luận nhóm, đóng góp ý kiến
HS1Nhóm trưởng   
HS2Thư ký   
HS3Thành viên   
HS4Thành viên   
HS…    

2) Thang đo giữa các nhóm với nhau:

Thang đánh giá

Mức 1: Đạt được 6 tiêu chí

Mức 2: Đạt được 5 tiêu chí (Đạt đủ các ý trong tiêu chí 2 và 3)

Mức 3: Đạt được 4 tiêu chí (trong đó phải đạt ít nhất 1 tiêu chí 2 hoặc 3)

Mức 4: Đạt được 3 tiêu chí trở xuống.

Tiêu chíMức độ
1234
1. Nội dung trình bày    
2. Cách trình bày 2a. Sử dụng ngôn ngữ nói phù hợp    
2b. Sử dụng ngôn ngữ cơ thể phù hợp (tư thế, cử chỉ, điệu bộ…)    
3. Tương tác với người nghe (nhìn, lắng nghe, đặt câu hỏi, gây chú ý, khuyến khích người nghe…)    
4. Quản lí thời gian    
5. Điều chỉnh hợp lí, kịp thời (Nội dung, cách trình bày, tương tác, thời gian)    

O2 Education gửi các thầy cô link download giáo án

Hoặc xem thêm giáo án hoá 10 cả năm, chuyên đề học tập và các loại kế hoạch tại

Tổng hợp giáo án và các chuyên đề học tập hoá học 10

1 thought on “Giáo án chuyên đề hoá 10 Bài 11 Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng”

Leave a Comment