Chơng Sự điện li A Mở đầu Mục tiêu chơng Kiến thức Khái niệm điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu, cân điện li Định nghĩa : axit, bazơ, hiđroxit lỡng tính muối theo thut A–rª–ni–ut  Axit mét nÊc, axit nhiỊu nÊc, mi trung hoµ, mi axit – TÝch sè ion cđa níc, ý nghÜa tÝch sè ion cđa níc  Kh¸i niƯm pH, định nghĩa môi trờng axit, môi trờng trung tính môi trờng kiềm Chất thị axit bazơ : Quỳ tím, phenolphtalein giấy thị vạn Bản chất phản ứng xảy dung dịch chất điện li phản ứng ion Kĩ Tính pH dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh Xác định đợc môi trờng dung dịch cách sử dụng giấy thị vạn năng, giấy quỳ tím dung dịch phenolphtalein Quan sát tợng thí nghiệm để biết có phản ứng hoá học xảy Dự đoán kết phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Viết phơng trình ion đầy đủ rút gọn Tính khối lợng kết tủa thể tích khí sau phản ứng ; Tính thành phần phần trăm khối lợng chất hỗn hợp ; tính nồng độ mol ion thu đợc sau phản ứng Một số điểm cần lu ý Kiến thức Những khái niệm để học sinh hiểu đợc lí thuyết điện li đà đợc nghiên cứu lớp dới nh khái niệm dung dịch, độ tan, nồng độ, kiến thức liên kết hoá học, phân cực liên kết Lí thut vỊ sù ®iƯn li cã ®ãng gãp thùc sù vào việc nghiên cứu chất điện li mặt chế quy luật phản ứng Nó cho phép khám phá chất chất điện li, trình điện li, phát triển khái niệm chất axit, bazơ, l ỡng tính GV cần ý đến số khái niệm có thay đổi so với khái niệm SGK trớc nh : chất điện li, chất điện li mạnh, chất ®iƯn li u, ®iỊu kiƯn cđa ph¶n øng trao ®ỉi ion dung dịch từ hớng dẫn HS vận dụng kiến thức đợc xác Phơng pháp phần đầu chơng Sự điện li, HS nghiên cứu khái niệm axit, bazơ theo thuyết Arêniut Phần tiÕp theo, HS vËn dơng ®Ĩ häc vỊ sù ®iƯn li nớc, pH, điều kiện để xảy phản ứng trao đổi ion Nh vậy, chơng thấy rõ hoà quyện nghiên cứu thực nghiệm lí thuyết vận dụng nên phơng pháp dạy học nên sử dụng : HS làm thí nghiệm xem băng hình thí nghiệm từ rút nhận xét GV đàm thoại dẫn dắt theo hệ thống câu hỏi nêu vấn đề GV giúp HS so sánh khái quát hoá từ rút nhận xét GV dạy học algolrit GV giải toán với HS từ rút nhận xét HS chia thành nhóm nhỏ thảo luận theo nhóm Khái niệm chất tan, không tan thay đổi nhiều so với trớc Một số chất trớc đợc coi không tan, nhng thực chất tan tạo đợc dung dịch loÃng có khả dẫn diện Các hiđroxit lỡng tính đợc xác Ngoài Zn(OH)2, Pb(OH)2 Al(OH)3, hiđroxit Fe(OH)3, Cu(OH)2 hiđroxit l hiđroxit lỡng tính Vì tập định tính cần ý Còn tập định lợng thi độ tan quánhỏ nê ta chấp nhận thu đợc kết tủa Cấu trúc chơng Phần sách Bài học (1) Phơng pháp dạy học (2) Bài Sự điện li Dạy học nêu vấn TN1 : Nghiên đề cứu tính dẫn điện dd Đàm thoại TN2 : Phân biệt chất điện li mạnh, chất điện li yếu Dạy học nêu vấn Hình ảnh mô đề phân li axit, bazơ Diễn giảng TN xác định đàm thoại pH Bài Axit, bazơ muối Bài Sự điện li nớc pH Chất thị axit, bazơ Bài Phản Algorit ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Bài Sử dụng Luyện tập phiếu học tập Bài Thực hành Phòng thí nghiệm (3) TN điều kiện phản ứng trao đổi dd điện li (tạo kết tủa, tạo chất khí) TN1 : Tính axitbazơ TN2 : Phản ứng trao đổi ion dd Phần đĩa CD Thông tin bổ sung (4) Dung dịch bÃo hoà, độ tan Dữ liệu hóa học (5) TN1, TN2 Khái niệm dung dịch BTTN Lịch sử phát triển thuyết axitbazơ Sự phân li axit, bazơ Lịch sử phát triển thuyết axit bazơ BTTN Sự điện li n- Màu số chất ớc, thang pH thị màu, TN xác ®Þnh pH Sù ®iƯn li cđa níc, thang pH BTTN pH nớc cất, pH dung dịch đặc biệt TN điều kiện phản ứng trao đổi ion ý nghĩa thực tiễn phản ứng axit bazơ phản ứng kết tủa BTTN Bảng tổng kết ôn tập BTTN TN1, TN2 B Dạy học cụ thể Bài Sự điện li I Mục tiêu Kiến thức Khái niệm điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu, cân điện li Kĩ Phân biệt đợc chất điện li, chất không điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu Viết phơng trình điện li chất điện li mạnh, chất điện li yếu II Chuẩn bị ảnh thí nghiệm chứng minh tính dẫn điện dung dịch phân biệt chất điện li mạnh, chất điện li yếu dụng cụ chứng minh tính dẫn điện dung dịch nh hình 1.1, SGK Cốc đựng chất rắn ; NaCl, ®êng ; chÊt láng : níc cÊt, ®êng, natri clorua Dung dịch HCl 0,10 M, CH3COOH 0,10M, rợu etylic, glixerol III thiết kế hoạt động dạy học Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Hoạt động Tổ chức tình học tập Giáo viên nêu tầm quan trọng dung dịch sống (trong thể, đồ ăn, thức uống, thuốc men, hiđroxit l) Sau gợi ý : Sự sống khởi nguồn từ dung dịch Các phản ứng hệ hóa học sinh học thờng có liên quan đến dung dịch Những quy luật rút từ việc nghiên cứu dung dịch giúp cho việc điều khiển trình hóa học sản xuất công, nông nghiệp mà đợc vận dụng vào lĩnh vực y học, sinh học, môi trờng nhằm bảo vệ tăng cờng sức khoẻ ngời Hoạt động Hiện tợng điện li GV híng dÉn HS c¸ch dïng bé dơng nh hình 1.1 SGK để phát dung dịch hay chất có dẫn điện hay không Biểu dung dịch hay chất có dẫn điện đèn sáng GV cho HS làm thí nghiệm tơng tự SGK nhng thay ba cốc bốn cốc khác : cốc (1) đựng NaCl rắn, khan ; cốc (2) đựng NaOH rắn, khan ; cốc (3) đựng ancol etylic ; cốc (4) đựng glixerol HS làm TN, nhËn xÐt vµ rót kÕt ln : – Dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện Nớc cất không dẫn đợc Các chất rắn, khan : NaCl, NaOH số dung dịch : ancol etylic, đờng, glixerol không dẫn điện Dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện (trạng thái 13) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Hoạt động Nguyên nhân tính dẫn điện dung dịch axit, bazơ muối nớc GV : Tại dung dịch HS trả lời :Trong dung dịch axit, bazơ, muối dẫn điện ? chất axit, bazơ, muối có phần tử GV hớng dẫn HS đọc SGK mang điện tích dơng điện tích âm trả lời câu hỏi Thí dụ : chất gọi ion Các phân tử axit, bazơ, dòng điện dây dẫn ? muối tan nớc phân li thành GV bổ sung : ngời ta gọi ion, chuyển động tự trình phân li chất nớc dung dịch làm cho dung dịch chúng dẫn đợc điện ion điện li Những chất tan nớc phân li ion đợc gọi chất điện li Sự điện li đợc biểu diễn phơng trình điện li GV hớng dẫn HS cách viết ptđl HS viết ptđl cđa mét sè mi, cđa mi (ph©n li cation kim axit, bazơ quen thuộc HCl, NaOH, loại anion gèc axit) ; axit (ph©n NaCl, HNO3, NaNO3 : li ion hiđro ion gốc axit) ; NaCl Na+ + Cl bazơ (phân li cation kim loại NaNO3 Na+ + NO3 anion hiđroxit) ; HCl  H+ + Cl– NaOH  Na+ + OH– Ho¹t động Phân loại chất điện li GV hớng dẫn HS cách dùng HS làm thí nghiệm so sánh độ dẫn dụng cụ để phát dung điện dung dịch HCl 0,1M dịch dẫn điện mạnh hay yếu Biểu dung dịch CH3COOH 0,1M dung dịch dẫn điện mạnh đèn sáng mạnh Biểu HS : hai dung dịch axit có dung dịch dẫn điện yếu đèn nồng độ nhng nồng độ ion sáng yếu dd HCl lớn nồng độ Nếu điều kiện, GV có ion dd CH3COOH, chứng tỏ số thể cho HS quan sát hình vÏ (sau) ph©n tư HCl ph©n li ion nhiỊu đa thẳng tên : dd HCl 0,1M số ph©n tư CH3COOH ph©n li ion cã [H+] = 0,1M dd Cl3COOH 0,1M [H+] = 0,0012M – T¹i dung dÞch HCl 0,10M – HS ghi nhí : ChÊt điện li mạnh dẫn điện mạnh dung dịch tan nớc, phân tử chất CH3COOH 0,10M ? GV hớng dẫn tan phân li gần nh hoàn toàn ion, ptđl viết mũi tên chiều : HS đọc SGK trả lời + GV giới thiệu bỉ sung cho HS HClH + Cl nh÷ng kiÕn thức chất điện li Chất điện li yếu chất tan mạnh (nh HCl), chất điện li yếu nớc, có phần số phân tử hoà (nh CH3COOH) cách viết ptđl tan phân li ion, phần lại chất điện li yếu, chất điện li tồn dới dạng phân tử dung dịch, ptđl viết hai mũi tên chiều ngợc mạnh Hoạt động giáo viên Hoạt động cña häc sinh   H+ + CH3COO– CH3COOH  Cân điện li chất điện li yếu trình thuận nghịch, tốc độ phân li tốc độ kết hợp Cân điện li giống nh ion tạo thành phân tử nhau, cân hoá học khác, cân đợc thiết lập đặc điểm cân điện li Cân chuyển dịch theo ? GV hớng dẫn HS nêu đợc nhận xét chiều thuận, nghĩa theo chiều làm chung chất thuộc loại tăng nồng độ H+ tuân theo nguyên lí chất điện li mạnh, thuộc loại chất chuyển dịch cân Lơ Satơ điện li yếu liê, lúc điện li xảy dễ Nếu làm giảm nồng độ H+ dàng cân cách pha loÃng dung dịch, cân dịch chuyển phía ? Những chất thuộc nhóm điện ly mạnh (axit mạnh, bazơ tan), Hoạt động Tổng kết vận dụng Tại dung dịch NaCl, dung dịch Trong dung dịch chất HCl, dung dịch NaOH (dung môi có cation anion chuyển động nớc) lại dẫn điện ? tự nên dd chúng dẫn đợc điện Tại gọi NaCl chất điện li NaCl phân li gần nh hoàn toàn mạnh, CH3COOH chất điện nớc CH3COOH phân li li yếu ? phần Hoạt động GV tập nhà hớng dẫn HS nghiên cứu sau IV Bài tập củng cố Bài Dung dịch chất điện li dẫn đợc điện : A Sự dịch chuyển electron B Sự dịch chuyển cation C Sự dịch chuyển phân tử hòa tan D Sự dịch chuyển cation anion Đáp án : D Bài Chất chất ®iÖn li ? A CaO B BaSO4 C NaOH D H2O Đáp án : A Bài Phơng trình điện li sau ghi không xác ? A NaCl  Na+ + Cl– B HF  H+ + F–   CH3COO– + H+ C CH3COOH   D Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH Đáp án : B Bài Một dung dịch X chứa 0,2 mol Na+, 0,15 mol Ca2+, 0,1 mol Cl– vµ ion NO3 Trong dung địch X có mol NO3 ? A 0,25 B 0,15 C 0,4 D 0,3 Đáp án : C Bài Trộn 200 ml dung dịch BaCl2 0,04M víi 300 ml dung dÞch NaCl 0,08 M TÝnh nồng độ mol ion Cl dung dịch sau phản ứng V Thông tin bổ sung Dung dịch bÃo hoà Độ tan Ta đà biết, hoà tan muối ăn vào nớc đợc dung dịch Nếu tiếp tục thêm muối vào dung dịch đến lúc muối tan thêm đợc Ta thu đợc dung dịch bÃo hòa Thực ra, lúc dung dịch đà đạt đến cân động : mặt muối ăn tiếp tục tan vào dung dịch, nhng mặt khác có lợng muối từ dung dịch kết tinh trở lại bề mặt tinh thể muối ăn bám vào thành cốc Để chứng minh, ngời ta cho vào cốc dung dịch bÃo hòa muối ăn mẩu vỡ từ tinh thể muối Sau vài ngày ngời ta thu đợc tinh thể muối hoàn chỉnh có khối lợng khối lợng mẩu vỡ đà cho vào đây, rõ ràng đà phải xảy hai trình ngợc : ion từ mẩu tinh thể tan vào dung dịch ion từ dung dịch kết tinh vào bề mặt tinh thể Vì dẫn tới tạo thành tinh thể hoàn chỉnh đối xứng cao so với mẩu vỡ Nh vậy, dung dịch bÃo hoà dung dịch nằm cân với chất tan cha hoà tan điều kiện đà cho Nói cách khác, dung dịch bÃo hoà dung dịch hoà tan thêm đợc chất tan điều kiện đà cho Dung dịch bền mặt nhiệt động có G = Dung dịch cha bÃo hoà dung dịch hoà tan thêm đợc chất tan điều kiện đà cho Dung dịch bÃo hoà không thiết phải chứa chất cha hòa tan Ngời ta lọc bỏ chất cha hòa tan pha chế dung dịch từ lợng chất tan dung môi xác để đạt đợc dung dịch bÃo hoà Nh vậy, lợng xác định dung môi hoà tan đợc lợng giới hạn chất tan Độ tan mức đo lợng chất tan hoà tan vào lợng dung môi xác định điều kiện đà cho Độ tan thờng đợc biểu diễn số gam chất tan 100 gam dung môi số mol chất tan lít dung dịch, theo đơn vị khác Độ tan mối quan hệ định lợng dung môi chất tan dung dịch bÃo hoà Thí dụ, đạt tới dung dịch bÃo hòa 20 C, p = atm, 100 gam nớc hòa tan đợc 35,8 gam muối ¨n (NaCl) Ta nãi ®é tan cđa NaCl ë 20 C 35,8 gam trong100 gam nớc Độ tan phụ thuộc chất chất tan, chất dung môi vào nhiệt độ Đối với chất khác nhau, thay đổi khoảng lớn Trong bảng chØ ®é tan cđa mét sè chÊt cïng dung môi (trong nớc), bảng độ tan chất (kali iođua) dung môi khác Bảng Độ tan vài chất nớc 20oC Chất Độ tan (g /100 g H2O) ChÊt §é tan (g/ 100 g H2O) CaI2 209 H3BO3 C6H12O6 (glucoz¬) 200 CaCO3 0,0013 NaCl 36 AgI 0,00000013 Bảng Độ tan KI dung môi khác 20 oC Dung môi H2O NH3 (láng) HOCH2CH2OH CH3OH CH3COCH3 §é tan (% khèi lợng) 59,8 64,5 33,01 14,97 1,302 Dung môi CH3NO2 nC4H9OH C6H5CN C6H5NO2 CH3COOC2H5 Độ tan (% khối lợng) 0,307 0,20 0,05 0,00016 0,00012 Trong số trờng hợp, độ tan phụ thuộc vào áp suất, vào có mặt chất tan khác vào yếu tố khác Yếu tố xác định độ tan chất mối tơng quan lực phân tử lực phân tử với phân tử dung môi Thực nghiệm cho thấy rằng, chất có lực phân tử tơng tự hòa tan đợc vào Chẳng hạn, hợp chất ion (nh muối, kiềm ) phân cực mạnh (nh HCl, HBr ) tan dung môi phân cực (nh nớc, axit sunfuric nguyên chất ) mà không tan dung môi không phân cực (nh hiđrocacbon hiđroxit l) Mặt khác, chất không phân cực phân cực nh dầu, mỡ, cacbon đisunfua, tinh thể iot lại tan dung môi không phân cực (nh etxăng, benzen, ete ) mà không tan nớc Từ đây, ta hiểu đợc câu ngạn ngữ từ lâu đà đợc rút từ thực nghiệm : "Giống tan vào nhau" Dung dịch chất điện li Trong dung dịch loÃng, tiểu phân chất tan chuyển động tự Nếu tiểu phân ion dung dịch dẫn điện ion dơng hớng phía cực âm, ion âm chuyển động phía cực dơng nguồn điện Bất kì chất hòa tan tạo đợc dung dịch dẫn điện đợc gọi chất điện li Chất hoà tan hình thành dung dịch không dẫn điện đợc gọi chất không điện li Dung dịch chứa chất tan chất điện li đợc gọi dung dịch chất điện li (Trần Thị Đà Cơ sở lí thuyết phản ứng hoá học) Bài Axit, bazơ, muối I Mục tiêu Kiến thức Định nghĩa : axit, bazơ, hiđroxit lỡng tính muối theo thut A–rª–ni–ut  Axit mét nÊc, axit nhiỊu nÊc, muối trung hoà, muối axit Kĩ Nhận biết đợc chất cụ thể axit, bazơ, muối, hiđroxit lỡng tính, muối trung hoà, muối axit theo định nghĩa Viết ptđl axit, bazơ, muối, hiđroxit lỡng tính cụ thể II Chuẩn bị Các mô hình hình thành định nghĩa axit, bazơ, muối theo thuyết Arêniut III Thiết kế hoạt động dạy học Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học sinh Hoạt động Tỉ chøc t×nh hng häc tËp GV sư dơng t liệu lịch sử phát triển thuyết axit bazơ để thấy đợc thuyết Arêni ut giúp ta hiểu đợc chất axit, bazơ lần đà tìm đợc quan hệ định lợng độ mạnh axit, bazơ Hoạt động Hình thành định nghĩa axit, axit nhiều nấc GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm Ptđl : HCl H+ + Cl axit, bazơ, muối dựa theo thành phần H+ + phân tử Cho thí dụ, viết ptđl CH3COOH axit, bazơ, muối CH3COO Nhận xét : dung dịch axit có mặt cation H+, cation làm cho dung dịch axit có số tính chất chung Định nghĩa : Axit chất tan níc ph©n li cation H+ – GV phân tích cách viết ptđl : H2SO4 H+ + H SO điện li mạnh HSO4 H++ SO24  ; K a =1,2.10–2(25o C) GV yªu cầu HS viết ptđl nấc axit yếu H3PO4 tổng kết : Phân tử H2SO4 phân li hai nÊc ion H+, nã lµ axit hai nÊc ; Ph©n tư H3PO4 ph©n li ba nÊc ion H+, axit ba nấc Các axit có tên gäi chung lµ axit nhiỊu nÊc H3PO4  H+ + H H2 PO4  H+ H PO24   PO4 + H PO24  H+ + PO34 Ho¹t động Giáo viên Hoạt động Học sinh Hoạt động Hình thành định nghĩa bazơ GV híng dÉn HS c¸c bíc sau : (1) NaOH  Na+ + OH (1) Viết ptđl bazơ NaOH, KOH KOH K+ + OH (2) GV yêu cầu HS nhận xét để rút (2) Dung dịch bazơ có đặc điểm chung dung dịch bazơ mặt anion OH , anion làm cho dung dịch bazơ có số tính chất chung (3) Theo thuyết Arêniut, (3) GV yêu cầu HS nêu định nghĩa bazơ chất tan nớc bazơ phân li anion OH Hoạt động Hình thành định nghĩa hiđroxit lỡng tính GV HS thùc hiƯn thÝ nghiƯm HS lµm thÝ nghiƯm vµ nhËn xÐt so s¸nh LÊy hai èng nghiƯm, Zn(OH)2 tác dụng đợc với dd ống nghiệm có kết tủa axit dd bazơ kẽm hiđroxit màu trắng Cho dd HCl vào ống Cho dd NaOH vào ống lại Quan sát Nhận xét tợng GV giải thích : Vì kẽm Zn(OH)2 tác dụng đợc với đẳng nhiệt axit đẳng nhiệt bazơ Zn(OH)2 thể tính axit tác dụng vinh dd bazơ thể tính bazơ tác dụng với dd axit : Hiđroxit lỡng tính ph©n li theo kiĨu + Ph©n li kiĨu axit : + Phân li kiểu bazơ : Trong môi trờng bazơ, ptđl Zn(OH)2 Zn(OH)2 ZnO22 + 2H+ Zn(OH)2 đợc viết dới dạng H2ZNO2 Zn(OH)2 hiđroxit lỡng tính ĐN : Hiđroxit lỡng tính GV dẫn dắt HS tự rút định hiđroxit tan níc võa nghÜa vỊ hi®roxit lìng tÝnh cã thĨ ph©n li nh axit, võa cã – GV bỉ sung : Các hiđroxit lỡng thể phân li nh bazơ tuỳ thuộc tính thờng gặp Zn(OH)2, Al(OH)3, vào môi trờng Sn(OH)2, Pb(OH)2 Chúng tan nớc có lực axit, lực bazơ yếu Hoạt động Hình thành định nghĩa muối GV hớng dẫn HS theo bớc sau : (1) GV yêu cầu HS viÕt pt®l cđa mét (1) NaCl  Na+ + Cl số muối đơn giản nh NaCl, K2SO4 : K2SO4 2K+ + SO24 GV bổ sung thêm hai trờng hợp phức tạp : (NH4)2SO4 2NH + SO24 NaHCO3 Na+ + HCO3 Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học sinh (2) GV yêu cầu HS rút nhận xét đặc điểm chung dung dịch muối nêu định nghĩa muối (3) GV bổ sung : Muối mà anion gốc axit không hiđro có khả phân li ion H+ (hiđro có tính axit) đợc gọi muối trung hoà Thí dụ, NaCl, (NH4)2SO4, Na2CO3 (2) Nhận xét : Dung dịch muối có mặt cation kim loại (hoặc NH ) anion gốc axit Định nghĩa : Muối hợp chất tan nớc phân li cation kim loại (hoặc cation NH +4 ) anion gốc axit Nếu anion gốc axit muối hiđro có khả phân li ion H+ muối đợc gọi muối axit Thí dụ : NaHCO3, NaH2PO4, NaHSO4 Hoạt động Sự điện li muối níc – GV : H·y nªu nhËn xÐt chung HS : Hầu hết muối ®iƯn li cđa mi níc tan níc ph©n li hoàn toàn cation kim loại (hoặc cation NH 4 ) vµ anion gèc axit (trõ mét sè muèi nh HgCl2, Hg(CN)2 chất điện li yếu ) Muối axit phân li nh ? GV bỉ sung thªm : Cã mét sè mi – Nếu anion gốc axit hiđro gốc axit chứa hiđro, nhng có tính axit, gốc phân li muối trung hoà, hiđro yếu H+ khả phân li H+ NaHSO3  Na+ + HSO3 ThÝ dô : O || H  P  OH | OH HSO32   H+ + SO32  ChØ cã H cđa nhãm OH míi có khả thể tính axit, Na2HPO3 muối trung hoà Hoạt động Tổng kết, củng cố toàn GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa axit, bazơ, muối, hiđroxit lỡng tính theo thuyết Arêniut làm số tập trắc nghiệm iV Bài tập củng cố Bài Theo thuyết Arêniut, kết luận sau không xác ? A Axit chất tan nớc phân li cation H+ B Bazơ chất tan nớc phân li anion OH– C Hi®roxit lìng tÝnh tan níc võa cã thĨ ph©n li nh axit, võa phân li nh bazơ D Muối hợp chất tan nớc luôn phân li cation kim loại anion gốc axit Đáp án D Bài Trong dung dịch Ca(NO3)2 1,2M, điều khẳng định sau ? Hoạt động Giáo viên GV hớng dẫn HS đọc SGK trả lời câu hỏi : Tích số ion nớc phụ thuộc vào yếu tố ? nhiệt độ không khác nhiều 25 oC, giá trị tích số ion nớc ? Hoạt động Häc sinh – HS : TÝch sè ion cđa níc phụ thuộc vào nhiệt độ ; số nhiệt độ xác định số dung dịch loÃng chất khác Tuy nhiên, nhiệt độ không khác nhiều so với 25oC, cách gần coi K H2O = 1,0.10 14 Hoạt động ý nghĩa tích số ion nớc a) Môi trờng axit Khi thêm axit vào nớc, cân điện li nớc chuyển dịch nh ? HÃy so sánh [H+] [OH] ? (Gợi ý HS vận dụng nguyên lí Lơ Satơliê.) Khi hoà tan axit vào nớc, nồng độ H+ tăng lên, theo nguyên lí Lơ Satơli ê, cân (1) chuyển dịch theo chiều nghịch, làm giảm nồng ®é OH c©n b»ng cho tÝch sè ion nớc không đổi H2O H+ + OH (1) HCl H+ + Cl Bài toán : Hoà tan axit HCl vào nớc đợc [H+].[OH ] = 1,0.10 14  3 + dung dÞch cã [H ] = 1,0.10 M, ®ã 1, 0.10  14 11 nồng độ [OH ] ? So sánh [OH ] = = 1,0.10 (mol/l) 1, 0.10  [H+] vµ [OH ] môi trờng axit So sánh [H+] = 1,0.10 mol/l vµ   [OH ] =1,0.10 11 mol/l, ta rút đợc : Trong môi trờng axit :  [H+] > [OH ] hay [H+] > 1,0.10 7mol/l b) Môi trờng kiềm Bài toán : Thêm NaOH vào níc ®Ĩ cã nång ®é   [OH ]= 1,0.10 5M Khi nồng độ [H+] ? So sánh [H+] [OH ] môi trờng kiÒm   [H+].[OH ] = 1,0.10 14  [H+] = 1, 0.10  14 1, 0.10  1, 0.10  (mol / l)  So s¸nh [H+] = 1,0.10 mol/l vµ   [OH ] =1,0.10 mol/l, ta thÊy : Trong m«i trêng kiỊm :   [H+] < [OH ] hay [H+] < 1,0.10 7M Hoạt động Khái niệm pH Chất thị axit bazơ HS nghiên cứu SGK dới giúp đỡ Khái niệm pH GV hớng dẫn HS nghiên cứu SGK trả GV trả lời câu hỏi : (1) Ngời ta đánh giá độ axit hay độ kiềm lời câu hỏi sau : (1) Để đánh giá độ axit hay độ kiềm của dung dịch nồng độ H+ dung dịch ngời ta ngời ta dựa vào nồng (2) Dung dịch đợc sử dụng nhiều thờng độ ion ? có nồng độ ion H+ khoảng từ (2) Tại cần dùng đến pH ? pH ? 1,0.101 M đến 1,0.1014M Để tránh ghi giá trị [H+] với số mũ âm, ngời ta pH dùng để biểu thị ? dùng giá trị pH với quy ớc nh sau : – GV bæ sung : Nh vËy, pH rÊt thn tiƯn viƯc biĨu [H+] = 1,0.10–pH M thị độ axit hay độ kiềm dung dịch nÕu [H+] = 1,0.10–a M th× pH = a lo·ng Hoạt động Giáo viên Thang pH thờng dùng từ đến 14 (giới thiệu hình 1.2 SGK) – GV cã thĨ giíi thiƯu thªm cho HS vỊ ý nghĩa giá trị pH thực tế Trong thể ngời bình thờng máu ngời có pH kho¶ng : 7,30  7,45 Thùc vËt chØ cã thể sinh trởng bình thờng giá trị pH dung dịch đất khoảng xác định, đặc trng cho loại Cây trồng pH thích hợp Lúa 5,5 6,5 Ngô 6,0 7,0 Khoai tây 5,0 5,5 Chất thị axit bazơ GV : Qua bảng 1.1.SGK hÃy cho biết màu quỳ tím phenolphtalein (trong dung dịch khoảng pH khác nhau) thay đổi HÃy điền thông tin vào bảng sau : Chất thị p H Mà u Quỳ tím (khoảng pH chuyển màu từ 6,0 8,0) Phenolphtalein (khoảng pH chuyển màu từ 8,0 9,8) GV bổ sung : Ngêi ta gäi nh÷ng chÊt nh quú tÝm, phenolphtalein có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH dung dịch chất thị axit bazơ Trong giấy thị pH có chứa hỗn hợp chất thị axit bazơ có khoảng pH đổi màu GV phát cho bàn tập giấy thị pH (giấy thị vạn năng) ba ống nghiệm : ống (1) đựng dd axit loÃng, ống (2) đựng nớc nguyên chất, ống (3) đựng dd kiềm loÃng, nhúng giấy thị pH vào dung dịch (mỗi dung dịch nhúng tờ giấy thị pH riêng), đem so sánh với bảng màu chuẩn để xác định giá trị gần pH dung dịch, từ rõ ống nghiệm đựng dung dịch axit, nớc nguyên chất hay kiềm GV bổ sung : Để xác định giá trị xác pH, ngời ta dùng máy đo pH Hoạt động Tổng kết HÃy cho biết giá trị [H+] giá trị pH môi trờng axit, trung tính, kiềm ? Yêu cầu HS làm số tập trắc nghiệm Hoạt động Häc sinh ThÝ dô : [H+] = 1,0.10–2M  pH = 2,0 : m«i trêng axit [H+] = 1,0.10–7M  pH = 7,0 : m«i trêng trung tÝnh [H+] = 1,0.10–10M  pH= 10,0 : m«i trêng kiỊm ChÊt chØ thị pH Quỳ tím pH (khoảng pH pH = chun mµu pH  tõ 6,0 – 8,0) Màu đỏ tím xanh Phenolphtalei pH < 8,3 n (khoảng pH pH 8,3 chuyển màu từ 8,0 9,8) không màu hồng HS làm thí nghiệm xác định đợc : Màu chất thị dd ống (1) đỏ axit ống (2) xanh nhạt nớc Môi trờng trung tính :  H+] = 1,0.10 M, pH =7 M«i trêng axit :  [H+] > 1,0.10 7M, pH< èng (3) xanh đậm bazơ Hoạt động Giáo viên Hoạt ®éng cđa Häc sinh M«i trêng kiỊm :  [H+] < 1,0.10 7M, pH > iV bµi tËp cđng cố Bài Cho dung dịch : X dd HCl 0,03M, Y lµ dd HCl 0,015M, Z lµ dd NaOH 0,01M, T lµ dd NaOH 0,04M A dd T B dd X C.dd Y D dd Z Đáp ¸n : A Bµi Hoµ tan gam NaOH vào nớc để đợc 500 ml dd X pH dd X b»ng A B.13 C D 12 Đáp án : B Bài Trong dd HCl có pH = có nồng độ mol ion OH– b»ng A 10–3 B 0,003 C 10–11 D Đáp án C Bài Để khử chua cho đất ngời ta bón chất sau ? A CaO B CaCO3 C HCl D NaCl Đáp án A Bài Tính số gam BaO cần cho vào nớc để thu đợc lít dd có pH = 12 Đáp ¸n : 0,0775 g V Th«ng tin bỉ sung pH nớc cất Dùng máy đo pH để xác định ®é pH cđa níc cÊt phßng thÝ nghiƯm, nÕu biện pháp đặc biệt, giá trị thông thờng 5, nhỏ Nếu từ mà nói rằng, nớc cất phòng thí nghiệm không tinh khiết có không ? Cần lu ý rằng, nớc nguyên chất hoàn toàn phải có pH = 25 oC Nhng ngợc lại, khẳng định nớc có pH = nớc nguyên chất ; nớc muối Trong trờng hợp lấy pH làm tiêu chuẩn cho độ tinh khiết Một lít nớc nguyên chất chứa 10 mol ion H3O+, mét lÝt níc phßng thÝ    nghiƯm chứa 10 Số gia tăng 10 10 mol H3O+ lµ sù hoµ tan CO2 khí ( cm3/L điều kiện tiêu chuẩn) Lợng ion H3O+ đa vào nớc nhỏ, ứng với 1/5 giọt HCl có nồng độ 1M thêm vào lít nớc nguyên chất (trong phép đo, chấp nhận thể tích giọt 0,05 mL) Lợng ion thêm vào thờng ảnh hởng đến kết đo đạc Nớc cất phòng thí nghiệm nớc nguyên chất, pH không pH dung dịch đặc biƯt – Dung dÞch rÊt lo·ng  VÝ dơ mét dung dịch axit có nồng độ C = 10 M Dung dịch có tính axit ứng với giọt axit đặc hoà tan m3 níc Mét dung dÞch axit dï loÃng đến đâu không đạt tới pH = nớc nguyên chất đà có sẵn 10 mol/L H3O+ Dung dịch đậm đặc VÝ dơ ta lÊy mét dung dÞch HCl cã nång độ C = 0,10 mol/l Dung dịch phải chứa  ion H+ 10 1M ion H3O+ (cha kÓ sè ion H3O+ nớc phân li) pH dung dịch phải 1,0 nhng thực tế đo đợc 1,2 đơn vị Từ [H3O+] = 10 1,2 = 0,06 M mà phải 0,1 M Sai lệch tơng tác cation anion dung dịch có nồng độ cao gây coi máy hay phơng pháp đo gây Nh vậy, dung dịch dờng nh có 60% H3O+ hoạt động thực (hệ số hoạt độ 0,60) Nh định nghĩa pH = log[H3O+] không áp dụng dung dịch đậm đặc đậm đặc Thực tế áp dụng khoảng [H+] từ 1M đến [H+] = 10–14 M  [OH–] = 1M (Ngun Duy ¸i – Một số phản ứng hoá học vô cơ) Bài Phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li I Mục tiêu Kiến thức Bản chất phản ứng xảy dung dịch chất điện li phản ứng ion Để xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li ion dung dịch phải kết hợp đợc với tạo thành nhÊt mét trang c¸c chÊt sau : chÊt kÕt tđa ; chÊt ®iƯn li u ; chÊt khÝ KÜ Quan sát tợng thí nghiệm để biết có phản ứng hoá học xảy Dự đoán kết phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Viết đợc phơng trình ion đầy đủ rút gọn Tính khối lợng kết tủa thể tích khí sau phản ứng ; tính thành phần phần trăm khối lợng chất hỗn hợp ; tính nồng độ mol ion thu đợc sau phản ứng II Chuẩn bị Các dd sau Na2SO4, BaCl2, NaOH, HCl, CH3COONa, Na2CO3 III Thiết kế hoạt động dạy học Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học sinh Hoạt động Tổ chức tình học tập Làm để biết đợc dung dịch sau tồn độc lập dung dịch đợc không ? a) dd Na2SO4, BaCl2 ; b) dd HCl vµ NaOH c) dd HCl vµ Na2CO3 d) HNO3 CuSO4 Hoạt động Điều kiện xảy phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Phản ứng tạo thành chất kết tủa GV hớng dẫn HS trình tự hoạt động nh sau : Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học sinh (1) GV yêu cầu HS làm thí nghiệm : Nhỏ dung dịch Na 2SO4 vào cốc đựng dung dịch BaCl2 Quan sát, ghi nhận tợng (2) GV hớng dẫn HS dïng phơ lơc “ TÝnh tan cđa mét sè chÊt n TÝnh tan cña mét sè chÊt n ớc để tìm chất dễ tan phân li mạnh pthh Chuyển chất dễ tan phân li mạnh từ công thức phân tử thành công thức ion mà phân tử phân li Chất kết tủa để nguyên dới dạng phân tử Phơng trình đợc gọi phơng trình ion đầy đủ (3) Loại bỏ ion không phản ứng hai vế phơng trình Ta đợc phơng trình ion rút gọn GV yêu cầu HS rút ý nghĩa phơng trình ion rút gọn (1) Nhận xét : Có kết tủa trắng, có phản ứng hoá học xảy Pthh dới dạng phân tử : Na2SO4 + BaCl2 BaSO4+ 2NaCl (2) HS viết phơng trình ion đầy ®ñ  2Na+ + SO24 + Ba2+ + 2Cl  (4) GV gióp HS suy luËn : Muèn cã kÕt tủa BaSO4 cần trộn hai dung dịch, dung dịch có Ba2+, dung dịch chứa SO24 Phản ứng tạo thành chất điện li yếu a) Phản ứng tạo thành nớc (1) GV hớng dẫn HS lµm TN : Nhá vµi giät dd phenolphtalein vµo cèc ®ùng dd NaOH 0,10M Dd cã mµu hång Rãt tõ từ dd HCl 0,10M vào cốc Quan sát tợng, giải thích pt pt, ion đầy đủ rút gọn (nớc chất điện li yếu để nguyên dới dạng phân tử) (2) HÃy nêu ý nghĩa cđa pt ion rót gän (3) GV bỉ sung : Phản ứng dd axit hiđroxit có tính bazơ dễ xảy tạo thành chất điện li yếu H2O GV yêu cầu HS tự chọn pthh minh hoạ (viết đầy đủ ptpt, ion đầy đủ pt ion thu gọn) b) Phản ứng tạo thành axit yÕu  BaSO4↓ + 2Na+ + 2Cl HS viÕt ph¬ng tr×nh ion rót gän : (3) Ba2+ + SO24  BaSO4 Phơng trình ion rút gọn cho ta biết chất phản ứng Đó là, số bốn ion đợc phân li có ion Ba2+ SO24 kết hợp đợc với tạo thành chất kết tủa BaSO4 (4) Để có kết tủa BaSO4 cã thĨ trén dung dÞch Ba(OH)2 víi dung dÞch H2SO4 hay dd Ba(NO3)2 víi MgSO4 (1) HS nhËn xÐt : Màu hồng dung dịch nhạt dần màu, chứng tỏ có phản ứng hoá học xảy Ptpt : NaOH + HCl  NaCl + H2O Ph¬ng trình ion đầy đủ : Na+ + OH + H+ + Cl Na+ + Cl + H2O Phơng trình ion rót gän : H+ + OH–  H2O (2) Bản chất phản ứng dd axit dd bazơ (phản ứng trung hoà) kết hợp ion H+ OH tạo thành chất điện li yếu lµ H2O (3) Mg(OH)2 + 2HCl  MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2H+ + 2Cl–  Mg2+ + 2Cl–+ 2H2O Mg(OH)2 + 2H+ Mg2+ + 2H2O Hoạt động Giáo viên Hoạt động Học sinh (1) GV yêu cầu HS làm thí nghiệm (1) Có mùi giấm : nhỏ dd HCl vào dd CH3COOH HCl+CH3COONaCH3COOH + Nêu tợng giải thích NaCl H+ + Cl + CH3COO + Na+  CH3COO– + H+ + Na+ (2) H·y nªu ý nghÜa cđa pt ion rót + Cl– gän H+ + CH3COO–  CH3COOH (2) B¶n chÊt cđa ph¶n ứng có kết hợp ion dung dịch để tạo thành chất điện li yếu axit yếu CH3COOH Phản ứng tạo thành chất khÝ (1) GV híng dÉn HS lµm TN rãt dd (1) Cã bät khÝ, x¶y ph¶n øng HCl vào cốc đựng dung dịch : Na2CO3 HÃy nêu tợng giải 2HCl + Na2CO3 thích 2NaCl + CO2 + H2O 2H+ + 2Cl– + 2Na+ + CO32  2Na+ + 2Cl– + CO2 + H2O + 2 (2) H·y nªu ý nghÜa cđa pt ion rót 2H + CO3  CO2 + H2O gän (2) Ph¶n øng muối cacbonat dung dịch axit dễ xảy vừa tạo thành chất điện li yếu nớc, vừa tạo chất khí CO thoát khỏi môi trờng phản ứng Hoạt động Kết luận HÃy nêu chất phản ứng B¶n chÊt cđa ph¶n øng x¶y x¶y dd chất điện li dd chất điện li phản ứng ion Dấu hiệu nhận biết phản Phản ứng trao đổi ion dd ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li xảy đợc ion dung dịch kết hợp đcác chất điện li xảy ? ợc với tạo thành nhÊt mét c¸c chÊt sau : chÊt kÕt tđa, chất khí, chất điện li yếu Hoạt động Tổng kết GV yêu cầu HS làm số trắc HS làm tập phần mở nghiệm ®Ĩ nhËn biÕt hai chÊt bÊt k× cã thĨ cïng tồn dung dịch đợc không ? iV tập củng cố Bài Chọn phát biểu A Phản ứng trao đổi xảy hai đơn chất B Phản ứng trao đổi xảy hai chất tan nớc C Phản ứng trao ®ỉi chØ x¶y s¶n phÈm cã chÊt Ýt tan có chất dễ bay có chất điện li yếu D Phản ứng trao đổi xảy sản phẩm có chất kết tủa có chất khí có chất điện li yếu Đáp án D Bài Có phản ứng trao đổi số phản ứng sau ? a) HCl + NaOH b) HCl + MnO2 c) FeSO4 + Ba(OH)2 d) C + O2 d) CuO + H2SO4 e) Fe + HCl A ph¶n øng B ph¶n øng C ph¶n øng D ph¶n øng Đáp án A Bài Phản ứng tạo chÊt dƠ bay h¬i ? A BaCl2 + Na2SO4 B CH3COONa + HCl C CaCO3 + HCl D HClO + KOH Đáp án C Bài Cho dung dịch chÊt : MgSO 4, K2CO3, HCl, NaOH, BaCl2 ViÕt ph¬ng trình phân tử, phơng trình ion trộn cặp chất với Bài Có 200 ml dd hỗn hợp gồm Na 2SO4 0,01M Al2(SO4)3 0,02M Tính số ml dd BaCl2 0,05M vừa đủ tác dụng hết với dd hỗn hợp V Thông tin bổ sung ảnh hởng thuỷ phân đến độ tan mi khã tan níc Khi hoµ tan mét mi vô tan chứa anion axit yếu ( CO32  , PO34 ,  2 CH3COO , CN , S v.v ) x¶y hai ph¶n øng : phản ứng phân li muối phản ứng thuỷ phân anion Ta lấy muối chì sunfua (PbS) làm ví dơ : a) Sù hoµ tan mi níc : PbS (r) ƒ 2 2 Pb(dd)  S(dd) TPbS  8, 10  28 b) Sù thủ ph©n ion sunfua : 2   S (dd)  H O(l) ƒ HS (dd)  OH(dd) K b  0, 077 Ph¶n øng chung : PbS (r)  H O(l) ƒ 2   ; Pb(dd)  HS(dd)  OH(dd) K chung  T K b  6,5 10 29 Phản ứng thứ tạo nồng độ ion S không đáng kể Tuy nhiên, phản ứng thứ hai đà làm giảm mạnh S (do thuỷ phân) với số cân lớn nhiều Theo nguyên lí Lơ Satơliê, cân phản ứng (2) chuyển dịch mạnh bên phải làm cho l ợng PbS đợc hoà tan nhiều Dựa vào số cân Kp.ứ để tính nồng độ ion Pb 2+  1010M tøc lµ b»ng 10 000 lần nồng độ ion Pb2+ tính theo tích số tan mà không kể đến thuỷ phân (Nguyễn Duy Một số phản ứng hoá học vô cơ) Bài luyện tập : axit, bazơ muối Phản ứng trao Đổi ion dung dịch chất ®iƯn li I Mơc tiªu KiÕn thøc Cđng cè khái niệm axit, bazơ, hiđroxit lỡng tính, muối theo thuyết điện li Arêniút Sự điện li yếu nớc, giá trị pH liên quan đến môi trờng Điều kiện phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Kĩ Rèn luyện kĩ viết phơng trình phân tử, phơng trình ion rút gọn phản ứng trao đổi ion dung dịch chất điện li Tính toán liên quan đến nồng độ mol, pH II Chuẩn bị Giáo viên : Chuẩn bị phiếu học tập (trên giấy, Powerpoint) Sự điện li Chất điện li Mạnh axit Yếu bazơhiđroxit lỡng tính Tích số ion nớc Biểu thức liên hệ pH [H+] Trung tÝnh : – pH Axit : Bazơ : Chất thị axit bazơ muốiđiện li Điều kiện phản ứng trao đổi ion dd chất điện li chất đẳng nhiệt kết hợp đợc với tạo thành chất sau : + chÊt + chÊt + cã chÊt Học sinh : Ôn tập lại kiến thức quan trọng đà học cần đề cập đến ôn tập Phần tập Yêu cầu học sinh làm trớc tập SGK Giáo viên chuẩn bị thêm tập tự luận tập trắc nghiệm Phiếu học tập Câu Ghép c©u ë cét A víi c©u ë cét B cho phù hợp Cột A Cột B Đáp án Bazơ chất tan n- a) phân li hoàn toàn cation ớc kim loại (hoặc cation amoni NH4+) vµ anion gèc axit Axit lµ chÊt tan n- b) phân li cation H+ ớc anion OH Hầu hết muối tan c) ph©n li anion OH– 3– níc ... dÞch cã [H ] = 1, 0 .10 M, ®ã 1, 0 .10  14   11 nồng độ [OH ] ? So s¸nh [OH ] =  = 1, 0 .10 (mol/l) 1, 0 .10 [H+] [OH ] môi trờng axit So sánh [H+] = 1, 0 .10 mol/l [OH ] =1, 0 .10 11 mol/l, ta rút...  [H+] = 1, 0 .10  14 1, 0 .10  ? ?1, 0 .10  (mol / l)  So s¸nh [H+] = 1, 0 .10 mol/l vµ   [OH ] =1, 0 .10 mol/l, ta thÊy : Trong m«i trêng kiỊm :   [H+] < [OH ] hay [H+] < 1, 0 .10 7M Hoạt động... thành khái niệm tích số ion nớc : Đặt : K H2O = [H+].[OH] K H2O =[H+].[OH] =1, 0 .10 1,0 .10 7= 1, 0 .10 14(25 oC) = Hoạt động Giáo viên GV hớng dẫn HS đọc SGK trả lời câu hái : TÝch sè ion cđa níc phơ thc