5.1 Tindak balas endotermik dan eksotermik
Unit ini mendefinisikan tindak balas endotermik dan eksotermik, menghubungkaitkan haba yang diserap atau dibebaskan, membandingkannya melalui eksperimen, memberi contoh dan mereka bentuk bahan berdasarkan konsep ini.
SP 5.1.1Mendefinisikan tindak balas endotermik dan tindak balas eksotermik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mendefinisikan
Murid perlu menyatakan definisi tepat tindak balas endotermik dan tindak balas eksotermik.
- IsiTindak balas eksotermikHuraian
Tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran.
ContohPembakaran kertas membebaskan haba.
- IsiTindak balas endotermikHuraian
Tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran.
ContohFotosintesis menyerap tenaga untuk menghasilkan glukosa.
IstilahDefinisi
- Tindak balas endotermik
- Tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran
- Tindak balas eksotermik
- Tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran
SP 5.1.2Menghubungkait haba yang diserap atau dibebaskan dalam tindak balas kimia kepada tindak balas endotermik dan tindak balas eksotermik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menghubungkait
Murid perlu mengaitkan perubahan bacaan termometer dan aliran haba dengan jenis tindak balas, berdasarkan konsep keseimbangan terma.
- IsiBacaan termometer naikHuraian
Haba dibebaskan oleh tindak balas ke persekitaran (larutan, bekas, termometer), maka bacaan suhu meningkat: eksotermik.
ContohSuhu air naik dari 28 °C ke 35 °C apabila natrium hidroksida dilarutkan.
- IsiBacaan termometer turun dan keseimbangan termaHuraian
Haba diserap dari persekitaran, maka suhu turun: endotermik. Selepas tindak balas tamat, haba mengalir antara larutan dan persekitaran sehingga suhu sama (keseimbangan terma).
ContohLarutan ammonium klorida yang sejuk kembali ke suhu bilik selepas dibiarkan.
Peta buih bergandaEksotermik berbanding endotermik
SP 5.1.3Menjalankan eksperimen untuk membanding dan membeza tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menjalankan eksperimen
Murid perlu menjalankan eksperimen untuk membanding dan membezakan tindak balas eksotermik dengan endotermik dari aspek perubahan bacaan termometer dan perubahan haba.
- IsiPemboleh ubahHuraian
Dimanipulasikan jenis bahan; bergerak balas perubahan suhu; dimalarkan isi padu air dan kuantiti bahan. Hipotesis: pelarutan natrium hidroksida menaikkan suhu, pelarutan ammonium klorida menurunkan suhu.
ContohNaOH: 28 °C ke 35 °C; NH₄Cl: 29 °C ke 24 °C.
- IsiPersamaan dan perbezaanHuraian
Persamaan: kedua-duanya melibatkan perubahan haba. Perbezaan: eksotermik membebaskan haba (suhu naik), endotermik menyerap haba (suhu turun). Contoh harian: pembakaran kertas, letupan bom dan respirasi (eksotermik); fotosintesis dan membakar kek (endotermik).
ContohAdunan kek perlu terus menyerap haba dari ketuhar untuk masak.
Peta alirEksperimen: membanding tindak balas eksotermik dan endotermik
- Hipotesis: melarutkan natrium hidroksida dalam air meningkatkan suhu, manakala melarutkan ammonium klorida menurunkan suhu.
- Sukat 50 cm³ air suling ke dalam dua bikar dan rekod suhu awal dengan termometer.
- Tambahkan satu spatula natrium hidroksida ke dalam bikar A dan kacau.
- Tambahkan satu spatula ammonium klorida ke dalam bikar B dan kacau.
- Rekod suhu tertinggi atau terendah setiap larutan.
- Hitung perubahan suhu dan kelaskan tindak balas.
JadualPemboleh ubah dan keputusan
| Perkara | Keterangan |
|---|---|
| Dimanipulasikan | Jenis bahan (natrium hidroksida, ammonium klorida) |
| Bergerak balas | Perubahan suhu larutan |
| Dimalarkan | Isi padu air, kuantiti bahan, suhu awal air |
| Pemerhatian | Suhu larutan natrium hidroksida meningkat; suhu larutan ammonium klorida menurun |
| Inferens | Natrium hidroksida membebaskan haba (eksotermik); ammonium klorida menyerap haba (endotermik) |
| Keselamatan | Natrium hidroksida mengakis: pakai sarung tangan dan kaca mata keselamatan |
SP 5.1.4Menjelaskan dengan contoh tindak balas eksotermik dan tindak balas endotermik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menjelaskan
Murid perlu memberi contoh tindak balas eksotermik dan endotermik serta menerangkan mengapa ia dikelaskan sedemikian.
- IsiContoh eksotermikHuraian
Pembakaran bahan api, respirasi sel, peneutralan, kapur tohor dengan air: semuanya membebaskan haba.
ContohKapur tohor yang disiram air menjadi panas.
- IsiContoh endotermikHuraian
Fotosintesis, penguraian kalsium karbonat oleh haba, pelarutan ammonium nitrat: semuanya menyerap haba.
ContohPek sejuk ammonium nitrat terasa sejuk apabila dipicit.
Peta pokokContoh tindak balas
- Pembakaran bahan api
- Respirasi sel
- Peneutralan asid dengan alkali
- Kalsium oksida (kapur tohor) bertindak balas dengan air
- Natrium hidroksida larut dalam air
- Fotosintesis
- Penguraian kalsium karbonat oleh haba
- Ammonium klorida larut dalam air
- Ammonium nitrat larut dalam air
SP 5.1.5Mereka bentuk bahan yang menggunakan konsep tindak balas eksotermik dan endotermik bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mereka bentuk
Murid perlu mereka bentuk bahan atau alat yang menggunakan tindak balas eksotermik atau endotermik untuk menyelesaikan masalah harian, dengan menentukan parameter terbaik.
- IsiReka bentuk berasaskan eksotermikHuraian
Pek panas untuk melegakan kekejangan otot atau bekas yang memanaskan makanan menggunakan kapur tohor dan air; parameter seperti jisim bahan dan isi padu air diuji untuk suhu yang sesuai.
ContohMakanan swapanas untuk perkhemahan tanpa api.
- IsiReka bentuk berasaskan endotermikHuraian
Pek sejuk atau bekas yang mengekalkan suhu rendah menggunakan pelarutan ammonium nitrat; boleh juga dipadankan dengan penebat haba.
ContohPek sejuk dalam peti pertolongan cemas pasukan bola sepak.
JadualReka bentuk bahan berasaskan konsep
| Bahan | Konsep | Kegunaan |
|---|---|---|
| Pek sejuk | Endotermik: ammonium nitrat larut dalam air dan menyerap haba | Merawat bengkak dan kecederaan sukan |
| Pek panas | Eksotermik: contohnya kalsium klorida larut dalam air atau serbuk besi teroksida | Melegakan sakit otot, memanaskan badan |
| Makanan swapanas | Eksotermik: kalsium oksida bertindak balas dengan air | Memanaskan makanan tanpa api |
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- ESK
- Eksotermik: Suhu naik kerana haba Keluar ke persekitaran. Endotermik sebaliknya: haba masuk, suhu turun.
Kad imbas
- Tindak balas endotermik
- Menyerap haba dari persekitaran
- Tindak balas eksotermik
- Membebaskan haba ke persekitaran
- Suhu larutan turun semasa tindak balas
- Tindak balas endotermik
- Natrium hidroksida larut dalam air
- Eksotermik, suhu meningkat
- Fotosintesis
- Contoh tindak balas endotermik
- Pek sejuk
- Menggunakan tindak balas endotermik
Semak kefahaman
Nyatakan maksud tindak balas endotermik. (SP 5.1.1)
Lihat jawapan
Tindak balas endotermik ialah tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran.
Suhu awal larutan 30 °C. Selepas bahan Q dilarutkan, suhu menjadi 26 °C. Hitung perubahan suhu dan nyatakan jenis tindak balas. (SP 5.1.2)
Lihat jawapan
30 − 26 = 4 °C (suhu turun), maka tindak balas endotermik.
Nyatakan pemboleh ubah bergerak balas dalam eksperimen membandingkan tindak balas eksotermik dengan endotermik. (SP 5.1.3)
Lihat jawapan
Pemboleh ubah bergerak balas ialah perubahan suhu.
Berikan satu contoh tindak balas endotermik dalam kehidupan. (SP 5.1.4)
Lihat jawapan
Fotosintesis, penguraian kalsium karbonat oleh haba atau pelarutan ammonium nitrat.
Nyatakan bahan yang sesuai untuk membuat pek panas. (SP 5.1.5)
Lihat jawapan
Kapur tohor dan air, kerana tindak balasnya eksotermik.
16 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai termokimia. |
| TP2 | Memahami termokimia serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai termokimia dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai termokimia dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai termokimia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai termokimia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai termokimia.
Aktiviti: Murid menyusun kad dan menyebut semula fakta tentang tindak balas endotermik dan eksotermik serta perubahan haba dalam kuiz lisan berpasangan; guru menyemak ketepatan dalam 10 minit.
Evidens PBD: Ketepatan padanan kad dan jawapan lisan murid direkod dalam senarai semak.
SP disasar: 5.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami termokimia serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Murid melengkapkan peta minda ringkas tentang tindak balas endotermik dan eksotermik serta perubahan haba lalu menjelaskannya kepada rakan sepasukan; guru bergerak menyoal secara lisan, 10 minit.
Evidens PBD: Penjelasan lisan dan lakaran murid dinilai melalui soal jawab ringkas dan semakan guru.
SP disasar: 5.1.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai termokimia dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Dalam kumpulan kecil, murid melaksanakan tugasan mudah: menjalankan eksperimen mengukur suhu sebelum dan selepas melarutkan serbuk pencuci atau garam dalam air, dan membuat jadual; guru menyediakan bahan mudah dan selamat serta arahan langkah demi langkah, 15 minit.
Evidens PBD: Lembaran kerja dan pemerhatian guru ke atas ketepatan langkah dan hasil tugasan.
SP disasar: 5.1.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai termokimia dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Murid berkumpulan diberi kes: kain pembalut penyejuk kecemasan menjadi sejuk dan peneduh panas menjadi panas; murid menjelaskan melalui tindak balas endotermik dan eksotermik. Mereka menganalisis maklumat, membanding beza kemungkinan dan menyelesaikan masalah itu dengan alasan saintifik, 20 minit.
Evidens PBD: Hasil analisis kumpulan dan justifikasi lisan dinilai dengan rubrik ringkas.
SP disasar: 5.1.3 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai termokimia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Kumpulan menilai rekaan bahan penyejuk atau pemanas, menentukan keberkesanan dan cara menambah baik. Murid menentukan langkah yang boleh ditambah baik, membuat keputusan dan menjustifikasikannya dengan bukti, 20 minit.
Evidens PBD: Laporan penilaian kumpulan, keputusan dan justifikasi dinilai dengan rubrik.
SP disasar: 5.1.4 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai termokimia dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Aktiviti: Secara berkumpulan, murid menghasilkan rekaan peneduh sejuk atau pemanas kecil menggunakan konsep tindak balas endotermik dan eksotermik yang inovatif untuk situasi baharu, mengambil kira nilai sosial atau ekonomi masyarakat, kemudian membentangkannya kepada kelas.
Evidens PBD: Hasil ciptaan dan pembentangan dinilai dengan rubrik kreativiti dan ketepatan sains; disimpan dalam portfolio.
SP disasar: 5.1.5 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 33 unit Sains Tingkatan 3 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.