Giáo án chuyên đề Hóa học 10 kết nối: Bài 11 Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng

Trọn bộ giáo án chuyên đề hóa học 10 sách kết nối tri thức cả năm file word. Giáo án bài 11 Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng. Bài soạn bám sát theo chương trình mới được trình bày khoa học, kiến thức trọng tâm, dễ dàng giảng dạy và chỉnh sửa đơn giản khi cần.

Nội dung chi tiết

Ngagrave;y soạn: .../.../...

Ngagrave;y dạy: .../.../...

BAgrave;I 11: THỰC HAgrave;NH TIacute;NH THAM SỐ CẤU TRUacute;C VAgrave; NĂNG LƯỢNG

MỤC TIEcirc;U:
Kiến thức: Học xong bagrave;i nagrave;y, HS đạt caacute;c yecirc;u cầu sau:

Necirc;u được quy trigrave;nh tiacute;nh toaacute;n bằng phương phaacute;p baacute;n kinh nghiệm (nhập file đầu vagrave;o, chọn phương phaacute;p tiacute;nh, thực hiện tiacute;nh toaacute;n, lưu kết quả).

Sử dụng được kết quả tiacute;nh toaacute;n để thấy higrave;nh học phacirc;n tử, xu hướng thay đổi độ dagrave;i, goacute;c liecirc;n kết vagrave; năng lượng phacirc;n tử trong datilde;y caacute;c chất (cugrave;ng nhoacute;m, chu kigrave;, datilde;y đồng đẳng,...).

Năng lực

- Năng lực chung:

Năng lực tự chủ vagrave; tự học trong tigrave;m tograve;i khaacute;m phaacute;
Năng lực giao tiếp vagrave; hợp taacute;c trong trigrave;nh bagrave;y, thảo luận vagrave; lagrave;m việc nhoacute;m
Năng lực giải quyết vấn đề vagrave; saacute;ng tạo trong thực hagrave;nh, vận dụng.

Năng lực riecirc;ng:

Nhận thức hoacute;a học: Necirc;u được quy trigrave;nh tiacute;nh toaacute;n bằng phương phaacute;p baacute;n kinh nghiệm.
Tigrave;m hiểu tự nhiecirc;n dưới goacute;c độ hoacute;a học, năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng đatilde; học: Sử dụng được kết quả tiacute;nh toaacute;n để thấy higrave;nh học phacirc;n tử, xu hướng thay đổi độ dagrave;i, goacute;c liecirc;n kết vagrave; năng lượng phacirc;n tử trong datilde;y caacute;c chất.

Phẩm chất

Coacute; yacute; thức học tập, yacute; thức tigrave;m tograve;i, khaacute;m phaacute; vagrave; saacute;ng tạo, coacute; yacute; thức lagrave;m việc nhoacute;m, tocirc;n trọng yacute; kiến caacute;c thagrave;nh viecirc;n khi hợp taacute;c.
Chăm chỉ tiacute;ch cực xacirc;y dựng bagrave;i, coacute; traacute;ch nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.

THIẾT BỊ DẠY HỌC VAgrave; HỌC LIỆU
Đối với GV: SGK, Tagrave;i liệu giảng dạy, giaacute;o aacute;n, đồ dugrave;ng dạy học, maacute;y tiacute;nh điện tử coacute; cagrave;i phầm mềm mocirc; phỏng thiacute; nghiệm hoacute;a học Avogadro vagrave; phần mềm MOPAC.
Đối với HS: SGK, SBT, vở ghi, giấy nhaacute;p, đồ dugrave;ng học tập (buacute;t, thước...), bảng nhoacute;m, buacute;t viết bảng nhoacute;m.

III. TIẾN TRIgrave;NH DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
a) Mục tiecirc;u:

- Tạo tacirc;m thế cho HS vagrave;o bagrave;i học mới.

b) Nội dung: HS đọc tigrave;nh huống mở đầu, suy nghĩ trả lời cacirc;u hỏi.
c) Sản phẩm: HS trả lời được cacirc;u hỏi mở đầu.
d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV đặt vấn đề: Khocirc;ng dugrave;ng maacute;y moacute;c thiacute; nghiệm, bằng maacute;y tiacute;nh lagrave;m thế nagrave;o để giải thiacute;ch mối quan hệ giữa cấu tạo phacirc;n tử vagrave; tiacute;nh chất của chất?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan saacute;t vagrave; chuacute; yacute; lắng nghe, thảo luận nhoacute;m đocirc;i hoagrave;n thagrave;nh yecirc;u cầu.

Bước 3: Baacute;o caacute;o, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đaacute;nh giaacute; kết quả của HS, trecirc;n cơ sở đoacute; dẫn dắt HS vagrave;o bagrave;i học mới.

HIgrave;NH THAgrave;NH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Caacute;ch chạy phần mềm MOPAC trecirc;n Windows-10

a) Mục tiecirc;u:

- HS biết caacute;ch sử dụng phần mềm MOPAC được cagrave;i đặt trecirc;n Windows-10.

b) Nội dung:

GV hướng dẫn, thao taacute;c mẫu, HS thực hiện dưới sự hướng dẫn của GV.

c) Sản phẩm: HS biết caacute;ch chạy phần mềm MOPAC trecirc;n Windows-10.
d) Tổ chức thực hiện:

HĐ CỦA GV VAgrave; HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV giới thiệu về phương phaacute;p tiacute;nh của hoacute;a học tiacute;nh toaacute;n.

- GV yecirc;u cầu HS thực hagrave;nh dưới dự hướng dẫn của GV để khởi chạy phần mềm MOPAC.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dotilde;i SGK, chuacute; yacute; nghe, tiếp nhận kiến thức, hoagrave;n thagrave;nh caacute;c yecirc;u cầu, thảo luận nhoacute;m.

- GV quan saacute;t hỗ trợ.

Bước 3: Baacute;o caacute;o, thảo luận:

- HS giơ tay phaacute;t biểu, lecirc;n bảng trigrave;nh bagrave;y

- Một số HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quaacute;t lưu yacute; lại kiến thức trọng tacirc;m vagrave; yecirc;u cầu HS ghi cheacute;p đầy đủ vagrave;o vở.

I. Mở đầu

- Hoacute;a học tiacute;nh toaacute;n sử dụng một số phương phaacute;p tiacute;nh dựa trecirc;n hai cơ sở:

+ Cơ học phacirc;n tử: Aacute;p dụng caacute;c định luật vật liacute; cổ điển mocirc; tả chuyển động của hạt nhacirc;n caacute;c nguyecirc;n tử trong phacirc;n tử magrave; khocirc;ng cần xem xeacute;t chuyển động vagrave; vai trograve; của caacute;c electron.

+ Cơ học lượng tử: Dựa vagrave;o phương trigrave;nh Schrodinger để mocirc; tả phacirc;n tử dựa trecirc;n sự chuyển động electron.

- Caacute;ch khởi chạy MOPAC (Windows-10)

+ Bước 1: Nhaacute;y chuột phải vagrave;o file MOPAC data set, viacute; dụ file Example_data_set.mop.

+ Bước 2: Chọn Open with. Bỏ chọn Always use this app to open.mop files.

+ Bước 3: Nhaacute;y chuột traacute;i vagrave;o More apps. Bỏ chọn Always use this app to open.mop files.

+ Bước 4: Cuộn xuống dưới vagrave; chọn Look for another app on this PC.

+ Bước 5: Đi đến D:\Phanmem\MOPAC2016, nhaacute;y chuột traacute;i vagrave;o MOPAC2016.exe. "MOPAC2016.exe" xuất hiện trong hộp thoại File name. Chọn Open.

Hoạt động 2: Tạo file dữ liệu để chạy một chương trigrave;nh MOPAC. Thực hiện một chương trigrave;nh tiacute;nh MOPAC.

a) Mục tiecirc;u:

- HS biết caacute;ch tạo file dữ liệu dugrave;ng để chạy một chương trigrave;nh MOPAC.

- HS chạy được một chương trigrave;nh MOPAC tiacute;nh tối ưu hoaacute; cấu truacute;c vagrave; tiacute;nh nhiệt higrave;nh thagrave;nh của phacirc;n tử .

b) Nội dung: GV hướng dẫn thực hagrave;nh. HS lagrave;m thực hiện.
c) Sản phẩm: HS tạo file dữ liệu vagrave; thực hiện được một chương trigrave;nh tiacute;nh MOPAC.
d) Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VAgrave; HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

Nhiệm vụ 1: Tạo file dữ liệu

- GV tổ chức cho HS vừa đọc hiểu nội dung của một file dữ liệu đầu vagrave;o, vừa đọc caacute;c bước tiến hagrave;nh, vừa thực hiện hoạt động 1 trang 68 SGK.

- GV necirc;u cacirc;u hỏi: Nội dụng của một file dữ liệu đầu vagrave;o để chạy chương trigrave;nh tiacute;nh MOPAC thường chứa nội dung gigrave;?

(Trả lời: Tệp dữ liệu MOPAC thường gồm:

+ Một dograve;ng từ khoacute;a

+ Hai dograve;ng văn bản do người dugrave;ng xaacute;c định.

+ Ma trận Z mocirc; tả phacirc;n tử. Sau ma trận Z phải coacute; một dograve;ng trống hoặc một dograve;ng số 0.)

Nhiệm vụ 2: Tiacute;nh nhiệt tạo thagrave;nh của phacirc;n tử bằng phương phaacute;p baacute;n kinh nghiệm

- HS thực hiện hoạt động 2 theo nội dung SGK vagrave; caacute;c bước của GV hướng dẫn.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dotilde;i SGK, chuacute; yacute; nghe, tiếp nhận kiến thức, suy nghĩ trả lời cacirc;u hỏi, hoagrave;n thagrave;nh caacute;c yecirc;u cầu.

- GV: quan saacute;t vagrave; trợ giuacute;p HS.

Bước 3: Baacute;o caacute;o, thảo luận:

- HS giơ tay phaacute;t biểu, lecirc;n bảng trigrave;nh bagrave;y

- Một số HS khaacute;c nhận xeacute;t, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quaacute;t lưu yacute; lại kiến thức trọng tacirc;m vagrave; yecirc;u cầu HS ghi cheacute;p đầy đủ vagrave;o vở.

II. Tối ưu hoacute;a cấu truacute;c higrave;nh học vagrave; tiacute;nh nhiệt tạo thagrave;nh của một cấu truacute;c phacirc;n tử bằng phương phaacute;p baacute;n kinh nghiệm

1. Tạo file dữ liệu:

Tệp dữ liệu MOPAC thường gồm:

+ Một dograve;ng từ khoacute;a.

+ Hai dograve;ng văn bản do người dugrave;ng xaacute;c định.

+ Ma trận Z mocirc; tả phacirc;n tử. Sau ma trận Z phải coacute; một dograve;ng trống hoặc một dograve;ng số 0.

Hoạt động 1: Tạo file dữ liệu để tối ưu hoacute;a cấu truacute;c của phacirc;n tử H₂O.

- Bước 1: Sử dụng Notepas hoặc Wordpad tạo file dữ liệu.

File dữ liệu để tối ưu hoacute;a cấu truacute;c của phacirc;n tử vagrave; tiacute;nh nhiệt higrave;nh thagrave;nh của phacirc;n tử H₂O:

- Bước 2: Lưu file dữ liệu vagrave;o thư mục

"D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_Working". Kiểu file lagrave; ".txt".

Viacute; dụ: "H2O_AM1.txt".

2. Tiacute;nh nhiệt tạo thagrave;nh của phacirc;n tử bằng phương phaacute;p baacute;n kinh nghiệm

Hoạt động 2: Tối ưu hoacute;a cấu truacute;c của phacirc;n tử Hshy;₂O bằng phương phaacute;p baacute;n kinh nghiệm.

- Bước 1: Đổi file dữ liệu đatilde; tạo ở hoạt động 1 sang đuocirc;i ".mop".

Vagrave;o thư mục "D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_Working",nhaacute;y chuột phải, chọn Rename rồi thay đuocirc;i ".txt" thagrave;nh đuocirc;i ".mop".

- Bước 2: Nhaacute;y chuột phải vagrave;o file "H2O_AM1.txt".

Chọn Open with MOPAC2016.exe.

Luacute;c nagrave;y file dữ liệu "H₂Oshy;shy;_AM1.mop" được chạy bằng MOPAC. Sau khi chạy xong, xuất hiện file kết quả tiacute;nh "H₂Oshy;shy;_AM1.out" trong thư mục "D:\Nguyen_Van_A\MOPAC_Working".

Hoạt động 3: Đọc file kết quả vagrave; sử dụng kết quả của chương trigrave;nh MOPAC.

a) Mục tiecirc;u:

- HS đọc vagrave; sử dụng được kết quả tiacute;nh tối ưu hoaacute; cấu truacute;c vagrave; tiacute;nh nhiệt higrave;nh thagrave;nh của phacirc;n tử .

b) Nội dung:

HS đọc SGK, nghe giảng, HS thực hagrave;nh dưới sự hướng dẫn của GV.

c) Sản phẩm: HS đọc file kết quả, sử dụng kết quả của chương trigrave;nh.
d) Tổ chức thực hiện: