Giải thích vì sao bóng đèn không chảy sáng khi làm thí nghiệm với nước nguyên chất NaCl rắn, khan

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM THIẾT KẾ BÀI GIẢNG HÓA HỌC LỚP 11 NÂNG CAO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC SINH Luận văn Tốt nghiệp Ngành : SƯ PHẠM HÓA HỌC GV hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Bảo Sinh viên: Lê Văn Ril Lớp: Sư Phạm Hóa Học K34 Mã số SV: 2082015 Cần Thơ, 2012 -1- BÀI 1 : SỰ DIỆN LI I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức HS biết: - Các khái niệm về sự điện li và chất điện li. HS hiểu: - Nguyên nhân về tính dẫn điện của dung dịch chất điện li. - Cơ chế của quá trình điện li. 2. Kĩ năng - Rèn luyện kĩ năng thực hành: tiến hành thí nghiệm, quan sát và so sánh. - Rút ra được kết luận về tính dẫn điện của dung dịch chất điện li. - Phân biệt được chất điện li, chất không điện li 3. Tình cảm và thái độ Rèn luyện cho HS đức tính cẩn thận, nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1. Phương pháp dạy học - Phương pháp trực quan [thí nghiệm] - Phương pháp đàm thoại gợi mở và nêu vấn đề. Cho HS thảo luận nhóm. 2. Phương tiện dạy học - Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm đo độ dẫn điện. - Tranh vẽ [hình 1.2 SGK và hình 1.3 SGK]. III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài cũ [không có] 2. Giới thiệu bài: Để hiểu nguyên nhân tính dẫn điện của dung dịch chất điện li và cơ chế của quá trình điện li cũng như các khái niệm về sự điện li và chất điện li thì hôm nay chúng ta sẽ đi vào bài mới “ sự điện li ”. 3. Dạy bài mới: Nội dung Hoạt động của GV Hoạt động của HS Thời gian I. HIỆN TƯỢNG ĐIỆN LI 1. Thí nghiệm - Hướng dẫn HS lắp và sử dụng - Tiến hành thí nghiệm, chuẩn bị phút bộ dụng cụ thí nghiệm như hình ba cốc. 1.1 [SGK]. + Cốc a đựng nước cất. + Cốc b đựng dung dịch saccarozơ -1- + Cốc c đựng dung dịch NaCl - Nối các đầu dây dẫn điện với nguồn điện, yêu cầu HS quan - Quan sát hiện tượng và nhận xét + Bóng đèn ở cốc c bật sáng sát hiện tượng của bóng đèn và rút ra nhận xét. + Cốc a và b đèn không sáng Nhận xét: dung dịch NaCl dẫn điện, nước cất và dung dịch - Cho HS làm thí nghiệm tương saccarozo không dẫn điện. - Tiến hành làm thí nghiệm lần tự nhưng thay 3 cốc trên bằng 6 lượt với các cốc 1, 2, 3, 4, 5, 6 và cốc khác. + Cốc 1 đựng NaCl rắn khan. quan sát hiện tượng của bóng đèn. + Cốc 1, 2, 3, 4 bóng đèn không + Cốc 2 đựng NaOH rắn khan. + Cốc 3 đựng dung dịch ancol sáng. + Cốc 5, 6 bóng đèn sáng. etylic. + Cốc 4 đựng dung dịch glixerol. + Cốc 5 đựng dung dịch HCl. + Cốc 6 đựng dung dịch NaOH. - Hướng dẫn HS rút ra kết luận về khả năng dẫn điện của các chất. 2. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ, muối trong nước - HS so sánh các hiện tượng trong thí nghiệm và kết luận. + Dung dịch axit, bazơ, muối dẫn điện. + Nước nguyên chất, dung dịch rượu, đường không dẫn điện. + NaCl, NaOH rắn, khan không dẫn điện. GV đặt vấn đề: Tại sao các dung HS tìm hiểu SGK và phát biểu: dịch axit, bazơ, muối dẫn điện ? Do trong dung dịch axit, bazơ, muối có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion. Mà các phân tử axit, bazơ, muối khi hòa tan trong nước phân li ra các ion, nên dung dịch của chúng dẫn điện. GV gợi ý để HS tìm hiểu SGK HS tìm hiểu SGK trả lời câu hỏi: -2- trả lời câu hỏi sau: - Thế nào là sự điện ly ? Chất điện li là gì ? - Sự điện ly: Là quá trình phân ly các chất trong nước ra ion. Những - Nêu thí dụ về sự điện ly của chất khi tan trong nước phân li thành các ion gọi là chất điện ly. - Khi tan trong nước thì các axit, một axit, bazơ và muối ? phút bazơ, muối phân ly theo phương trình sau + + Axit: HCl   H + Cl + + Bazơ: NaOH   Na + OH - Những ion nào là cation, + + Muối: NaCl   Na + Cl - Những ion dương gọi là cation, nhũng ion nào là anion ? những ion âm gọi là anion. II. CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN LI GV gợi ý để HS nhớ lại thí HS thảo luận và trả lời câu hỏi: 1. Cấu tạo của phân tử H2O nghiệm về tính dẫn điện của các dung dịch và nêu vấn đề. - Tại sao nước nguyên chất và NaCl khan không dẫn điện. Nhưng khi hòa tan NaCl vào nước dung dịch lại dẫn điện ? GV bổ sung: Từ vấn đề trên chứng tỏ giữa nước và tinh thể NaCl có sự tương tác với nhau tạo ra các ion. GV gợi ý để HS mô tả những đặc điểm cấu tạo của phân tử nước: - Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử nước thuộc loại liên kết gì ? - Dựa vào độ âm điện của oxi và hidro em hãy cho biết cặp e dùng chung của liên kết O –H -3- phút - Do nước nguyên chất và NaCl khan không phân li thành các ion. Nhưng khi hòa tan NaCl khan vào nước tạo thành dung dịch NaCl phân li thành các ion nên dẫn điện được. HS nhớ lại kiến thức về cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học. - Liên kết O –H là liên kết cộng hóa trị phân cực. - Do độ âm điện của oxi lớn hơn hidro nên cặp e dùng chung của liên kết O –H lệch về phía nguyên lệch về phía nguyên tử nào ? tử oxi. GV bổ sung: Phân tử nước có cấu tạo dạng góc, do đó phân tử nước có cực. - GV yêu cầu HS kết luận về cấu tạo của phân tử nước ? 2. Quá trình điện li của NaCl trong nước - Kết luận: Nước là phân tử có cực và nước là dung môi phân cực. GV gợi ý để HS nhắc lại đặc HS thảo luận và trả lời câu hỏi: điểm cấu tạo phân tử NaCl: - Liên kết trong phân tử NaCl - Phân tử NaCl được tạo thành bởi thuộc loại liên kết gì ? liên kết ion. - Bản chất của liên kết ion là gì - Là lực hút tĩnh điện giữa ion ? dương và ion âm. HS quan sát hình vẽ, thảo luận và GV dùng hình vẽ mô phỏng quá phát biểu: trình phân li ra ion của tinh thể NaCl trong nước, sau đó phân tích gợi ý cho HS. - Khi cho các tinh thể NaCl vào - Khi cho NaCl vào nước, dưới tác nước có hiện tượng gì xảy ra ? - Quá trình điện li NaCl được biểu diễn như thế nào ? GV bổ sung: Trong dung dịch các ion Na+ và Cl- không tồn tại độc lập mà bị phân tử nước bao vây [h1.3_ SGK]. Hiện tượng đó được gọi là hidrat hóa. 3. Quá trình điện li của HCl trong nước GV gợi ý để HS nhắc lại đặc điểm cấu tạo phân tử HCl : - Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử HCl thuộc loại liên kết gì ? - Nguyên tử nào tích điện dương ? Nguyên tử nào tích điện âm ? -4- dụng của phân tử nước phân cực các ion Na+ và Cl- tách khỏi tinh thể đi vào dung dịch. - Quá trình điện li NaCl được biểu diễn bằng phương trình điện li sau: + NaCl   Na + Cl HS thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi: - Liên kết cộng hóa trị phân cực. - Nguyên tử clo tích điện âm, nguyên tử hiđro tích điện dương. phút Giải thích. Do độ âm điện của clo lớn hơn độ âm điện của hiđro. GV yêu cầu HS quan sát hình vẽ HS quan sát hình vẽ và thảo luận và tìm hiểu xem: nhóm trả lời câu hỏi: - Khi cho HCl vào nước có hiện - Khi cho HCl vào H2O các phân tượng gì xảy ra ? tử HCl hút về chúng những cực ngược dấu của các phân tử H2O, do sự tương tác giữa các phân tử H2O và phân tử HCl dẫn đến sự điện li phân tử HCl ra các ion H phút + và Cl - . - Viết phương trình điện li của - Phương trình điện li + NaCl trong nước ? NaCl   Na + Cl - Tại sao các phân tử như ancol - Giải thích: Do trong các phân tử etylic, saccarozơ, glixerol không trên là những phân tử phân cực rất thể phân li ra các ion ? yếu nên dưới tác dụng của các phân tử nước chúng không điện li thành các ion. 4. Củng cố kiến thức [5 phút]  Nội dung: - Các khái niệm về sự điện li và chất điện li - Nguyên nhân tính dẫn điện của dung dịch chất điện li và cơ chế của quá trình điện li  Phiếu học tập Câu 1: Câu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li ? A. Sự điện li là sự hoà tan một chất vào nước thành dung dịch B. Sự điện li là sự phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện C. Sự điện li là sự phân li một chất thành ion dương và ion âm khi chất đó tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy. D. Sự điện li là quá trình oxi hóa - khử Câu 2: Dung dịch chất điện li dẫn điện được là do: A. Sự chuyển dịch của các phân tử chất hòa tan B. Sự chuyển dịch của các electron C. Sự chuyển dịch của các cation và anion D. Sự chuyển dịch của các cation Câu 3: Chất nào sau đây không phân li ra ion khi hòa tan trong nước ? A. MgCl2 B. HClO3 C. C6H12O6 [glucozơ] D. Ba[OH]2 Câu 4: Dung dịch chất nào sau đây không dẫn điện được ? -5- A. HCl trong [benzen] B. CH3COONa trong H2O C. Ca[OH]2 trong H2O Câu 5: Sự điện li là: D. NaHSO4 trong H2O A. Sự phân li các chất thành các phân tử nhỏ hơn B. Sự phân li các chất thành ion trong nước C. Sự phân li các chất thành các nguyên tử cấu tạo nên D. Sự phân li các chất thành các chất đơn giản Câu 6: Chất điện li là: A. Chất tan trong nước B. Chất dẫn điện C. Chất phân li trong nước thành các ion D. Chất không tan trong nước Câu 7: Dung dịch muối,axit,bazơ là những chất điện li vì: A. Chúng có khả năng phân li thành ion trong dung dịch B. Dung dịch của chúng dẫn điện C. Các ion thành phần có tính dẫn điện D. Cả A,B,C 5. Bài tập về nhà - BTVN: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 trang 7 SGK - Chuẩn bị bài mới theo các nội dung sau: + Tìm hiểu độ điện li, cân bằng điện li là gì. + Tìm hiểu chất điện li mạnh, chất điện li yếu. BÀI 2 : PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LY -6- I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức HS hiểu: - Khái niệm về độ điện li, hằng số điện li. - Chất điện li mạnh, chất điện li yếu và cân bằng điện li, ảnh hưởng của sự pha loãng đến độ điện li. 2. Kỹ năng - Quan sát thí nghiệm để phân biệt được chất điện li mạnh, chất điện li yếu. - Viết được phương trình điện li của chất điện li mạnh, chất điện li yếu. - Giải được một số bài tập có nội dung liên quan. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1. Phương pháp dạy học - Phương pháp trực quan [thí nghiệm] - Phương pháp đàm thoại gợi mở và nêu vấn đề. Cho HS thảo luận nhóm. 2. Phương tiện dạy học - Dụng cụ: bộ dụng cụ thí nghiệm về tính dẫn điện của dung dịch - Hóa chất: dung dịch HCl 0,1M và CH3COOH 0,1M III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài cũ [5 phút] Câu 1: Sự điện li, chất điện li là gì ? Những loại chất nào là chất điện li ? Cho thí dụ về một số chất điện li và chất không điện li. Câu 2: Trong số các chất sau, những chất nào là chất điện li ? H2S, SO2, Cl2, H2SO3, CH4, NaHCO3, Ca[OH]2, HF, C6H6, NaClO 2. Giới thiệu bài: Để hiểu các khái niệm về độ điện li, cân bằng điện li cũng như phân biệt được chất điện li mạnh và chất điện li yếu thì hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu bài “ phân loại các chất điện li ”. 3. Dạy bài mới Nội dung Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV: Mô tả, giới thiệu dụng cụ và hóa chất thí nghiệm. Yêu cầu một HS lên làm thí nghiệm. Các HS khác quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét. HS: chuẩn bị 2 cốc - Cốc 1 đựng dung dịch HCl 0,1M - Cốc 2 đựng dung dịch CH3COOH 0,1M. Sau đó nối các đầu dây dẫn điện với nguồn điện. Quan sát thấy Thời gian I. ĐỘ ĐIỆN LI 1. Thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm -7- 8 phút bóng đèn ở cốc 1 sáng rõ hơn cốc 2. - Nhận xét GV: gợi ý để HS rút ra kết luận về hiện tượng xảy ra. - Vì sao bóng đèn ở cốc 1 sáng HS: Thảo luận và rút ra kết luận rõ hơn so với cốc 2 ? trong dung dịch HCl lớn hơn trong - Giải thích: Do nồng độ các ion dung dịch CH3COOH  Số phân tử HCl điện li ra ion nhiều hơn so với số phân tứ CH3COOH điện li ra ion. - Các chất khác nhau thì khả năng điện li giống hay khác - Các chất khác nhau thì khả năng nhau ? Cho thí dụ. Thí dụ: HCl điện li mạnh hơn CH3COOH 2. Độ điện li - Khái niệm GV đặt vấn đề: Để chỉ mức độ điện li ra ion của chất điện li HS đọc SGK và nêu khái niệm: - Biểu thức tính độ điện li trong dung dịch người ta dùng khái niệm độ điện li. Vậy độ điện li là gì ? GV yêu cầu HS dựa vào khái niệm độ điện li thảo luận các vấn đề sau: - Viết biểu thức tính độ điện li ? - Cho biết ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức ? GV bổ sung: Trên thực tế điện li khác nhau. 6 Độ điện li  của chất điện li là tỉ số phút giữa số phân tử phân li ra ion [n] và tổng số phân tử hòa tan [n0]. HS: Thảo luận tìm hiểu định nghĩa. - Biểu thức tính độ điện li:  = - Ý nghĩa của các đại lượng  : độ điện li n : số phân tử phân li ra ion người ta tính độ điện li  bằng tỉ no: số phân tử chất đó hòa tan số giữa nồng độ mol của chất bị điện li thành ion và nồng độ mol chất điện li đó hòa tan MA M+ + A - C [M ] [A- ]   = C0 C0 C0 -8- n no - Đối với các chất điện li khác nhau độ điện li  có thể có các giá trị như thế nào ? Khi một - Độ điện li  của các chất điện li khác nhau nằm trong khoảng chất có  = 0 thì chất đó có điện 0 <   1. Khi một chất có  = 0 li không ? thì quá trình điện li không xảy ra, đó là chất không điện li. II. CHẤT ĐIỆN LI MẠNH, CHẤT ĐIỆN LI YẾU 1. Chất điện li mạnh - Khái niệm về chất điện li mạnh. - Những chất điện li mạnh GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK HS nghiên cứu SGK và cho biết: và cho biết: - Thế nào là chất điện li mạnh ? - Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. - Chất điện li mạnh có độ điện li - Chất điện li mạnh có độ điện li  bằng bao nhiêu ? Giải thích = 1. Dựa vào định nghĩa về chất điện li mạnh ta có n = n0, vậy theo biểu thức tính độ điện li,  = 1. - Chất điện li mạnh bao gồm những chất nào ? Cho thí dụ ? - Những chất điện li mạnh bao gồm: + Hầu hết các muối tan: NaCl, CuSO4, KNO3, ... GV bổ sung: Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li. Thí dụ: Na2SO4  2Na+ + + Các axit mạnh: HCl, HNO3, H2SO4, HClO4, ... + Các bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ba[OH]2, Ca[OH]2, ... SO 24- - Viết phương trình điện li của các chất điện li mạnh sau: HNO3, Ca[OH]2, ZnCl2 - Các phương trình điện li: + HNO3   H + NO 3 2+  Ca[OH]2   Ca + 2  - Bài tập áp dụng 2+ ZnCl2   Zn + 2 Cl - Áp dụng: trong dung dịch Na2SO4 0,1M. Tính nồng độ ion - Phương trình điện li Na+, ion SO 24-  [Na+] =2[Na2SO4]=2.0,1= 0,2M -9- + Na2SO4   2Na + SO 24- 7 phút [ SO 24- ] = [Na2SO4]= 0,1 = 0,1M 2. Chất điện li yếu - Khái niệm chất điện li yếu GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK HS đọc SGK, thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi: và cho biết: - Chất điện li yếu là chất khi tan - Thế nào là chất điện li yếu ? trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. - Chất điện li yếu có độ điện li - Chất điện li yếu có độ điện li nằm nằm trong khoảng nào ? Giải thích. trong khoảng 0 <  < 1. Theo định nghĩa về chất điện li yếu ta có 0 < n < n0, vậy theo biểu thức tính độ điện li  thì 0 <  < 1. - Những chất điện li yếu.  Cân bằng điện li - Chất điện ly yếu bao gồm những chất nào ? Cho thí dụ. GV bổ sung: Trong phương trình điện ly của chất điện ly - Những chất điện li yếu bao gồm: + Các axit yếu: RCOOH, HClO, H2S, HF, H2CO3,... + Các bazơ yếu: NH4OH, H2O và yếu người ta dùng dấu mũi tên thuận nghịch [ ] cho biết quá trình điện li xảy ra cả hai chiều. - Viết phương trình điện li của CH3COOH ? các hiđroxit không tan. GV yêu cầu HS viết phương trình điện ly của các chất điện li H2S và Mg[OH]2 HS: viết phương trình điện li H2 S 2H+ + S2- GV đặt vấn đề: Sự điện li của chất điện li yếu có đầy đủ những đặc trưng của quá trình thuận nghịch. Vậy đặc trưng của quá trình thuận nghịch là gì ? HS thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi: Đặc trưng của quá trình thuận nghịch là: + Quá trình thuận nghịch sẽ đạt đến trạng thái cân bằng đó là cân - 10 - - Phương trình điện li: CH3COOH CH3COO- + H+ Mg[OH]2 Mg2+ + 2 OH - 14 phút Kết luận: Tương tự như vậy bằng động. quá trình điện li sẽ đạt đến trạng + Trạng thái cân bằng được đặc thái cân bằng gọi là cân bằng trưng bằng hằng số cân bằng. điện li + Chuyển dịch cân bằng tuân theo - Cân bằng điện li được đặc nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê - Hằng số điện li, kí hiệu là K trưng bởi hằng số gì ? Kí hiệu - Viết quá trình điện li của chất - Phương trình điện li MA điện li MA ? Từ đó xác định biểu thức hằng số điện li của quá trình điện li trên ? GV bổ sung: K là một hằng số chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và M+ + A - MA Hằng số điện li: K= [M  ].[A - ] [MA] bản chất của dung môi. - Nếu MA là axit  K gọi là hằng số axit, ký hiệu Ka. - Nếu MA là bazơ  K gọi là hằng số bazơ, ký hiệu Kb.  Ảnh hưởng của sự pha loãng đến độ điện li. HS nghiên cứu SGK trả lời câu GV đặt vấn đề: Khi pha loãng hỏi. dung dịch, độ điện li của các chất điện li tăng hay giảm ? Giải - Độ điện li của chất điện li tăng. - Giải thích: Khi pha loãng dung thích dịch các ion dương và âm của chất điện li rời xa nhau hơn, ít va chạm vào nhau để tạo lại phân tử , trong khi đó sự pha loãng không cản trở GV bổ sung: Ta có biểu thức đến sự điện li của các phân tử. liên hệ giữa  và K: K= [M  ].[A - ] [MA] C 0 .C 0  2 C 0 = = 1 C 0  C 0 Vì K = const nên khi C0 càng nhỏ [dung dịch càng loãng] thì độ điện li  càng lớn. 4. Củng cố kiến thức [5 phút] - 11 -  Nội dung: - Khái niệm về độ điện li, cân bằng điện li - Phân biệt chất điện li mạnh, chất điện li yếu  Phiếu học tập Câu 1: Dãy các chất nào sau đây chỉ bao gồm các chất điện li mạnh ? A. HCl, NaOH, FeCl3, AgNO3. B. H2SO4, H2S, KOH, NaCl. C. CaSO4, Cu[NO3]2, Ba[OH]2, Zn[NO3]2. D. Cả A, B, C đều đúng. Câu 2: Dãy các chất nào sau đây chỉ bao gồm các chất điện li yếu ? A. HNO3, KOH, Fe2[SO4]3, NaCl. C. CaSO4, RCOOH, NH3, H2S. Câu 3: Trong dung dịch axit axetic có cân bằng sau: CH3COOH B. H2SO4, H2S, C6H12O6, NaCl. D. Cả A, B, C đều đúng. CH3COO- + H+ Độ điện li  của CH3COOH sẽ biến đổi như thế nào khi nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch axit axetic? A. Tăng. B. Không biến đổi. C. Giảm. D. Không xác định được. Câu 4: Cho dãy các chất: KAl[SO4]2.12H2O, C2H5OH, C12H22O11, [saccarozơ], CH3COOH, Ca[OH]2, CH3COONH4. Số chất điện li là A. 5. B. 4. C. 2. D. 3. Câu 5: Hoàn thành kiến thức trong bảng sau: Chất điện li mạnh Độ điện li Chất điện li yếu 1. Khái niệm 2. Cho thí dụ 3. Viết phương trình điện li 5. Bài tập về nhà - BTVN: 1, 2, 3, 4, 5, 7 trang 19 SGK - Chuẩn bị bài axit, bazơ và muối theo các nội dung sau: + Khái niệm về axit, bazơ theo thuyết A-rê-ni-ut và thuyết Bron-stêt. + Muối là gì và sự điện li của muối. BÀI 3 : AXIT, BAZƠ VÀ MUỐI - 12 - I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Kiến thức HS biết: - Các khái niệm về axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính, muối theo thuyết A-rê-ni-ut - Ý nghĩa của hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ. - Axit nhiều nấc, bazơ nhiều nấc - Các khái niệm về axit, bazơ theo thuyết Bron-stêt 2. Kỹ năng - Phân tích một số thí dụ về axit, bazơ, muối cụ thể, rút ra định nghĩa, lấy thí dụ minh hoạ. - Vận dụng thuyết axit – bazơ của A-rê-ni-ut và Bron-stêt để phân biệt được axit và bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính - Viết được phương trình điện li của các axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính cụ thể. - Viết biểu thức hằng số phân li axit và hằng số phân li bazơ cho một số trường hợp cụ thể. - Dựa vào hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ để tính nồng độ ion H+ và OH trong dung dịch. - Giải được bài tập: Tính nồng độ mol ion trong dung dịch chất điện li mạnh và chất điện li yếu, một số bài tập khác có nội dung liên quan. 3. Tình cảm và thái độ Có được sự hiểu biết khoa học đúng đắn về dung dịch axit, bazơ, muối. II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC 1. Phương pháp dạy học - Phương pháp thảo luận nhóm phát hiện kiến thức mới, đàm thoại gợi mở và nêu vấn đề. 2. Phương tiện dạy học - Dụng cụ: Ống nghiệm - Hóa chất: các dung dịch NaOH, HCl, NH3 và muối ZnCl2 hoặc ZnSO4, quì tím. - Các phiếu học tập. III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP 1. Kiểm tra bài cũ [5 phút] Câu 1: Độ điện li là gì ? Thế nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu ? Cho thí dụ minh họa và viết phương trình điện li của chúng. Câu 2: Tính nồng độ mol/l của cation và anion trong dung dịch sau: a. Ba[NO3]2 0,1M b. HNO3 0,02M c. KOH 0,01M - 13 - 2. Giới thiệu bài: Để biết được định nghĩa về axit, bazơ, hiđroxit lưỡng tính, muối theo thuyết A-rê-ni-ut. Axit, bazơ theo thuyết Bron-stêt cũng như ý nghĩa của hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ. Hôm nay các em sẽ tìm hiểu bài “ axit, bazơ, muối “ 3. Dạy bài mới: Nội dung I. AXIT VÀ BAZƠ THEO THUYẾT A-RÊNI-UT 1. Định nghĩa  Axit. Cho thí dụ  Bazơ. Cho thí dụ Hoạt động của GV Hoạt động của HS GV gợi ý để HS nhớ lại - Khái niệm về axit đã được học HS trả lời: - Axit là hợp chất mà phân tử có ở các lớp dưới và cho thí dụ về một số chất là axit ? một hay nhiều nguyên tử hiđro kết hợp với gốc axit. Thí dụ: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4,.. Thời gian Phút - Khái niệm về bazơ và cho thí dụ về một số chất là bazơ. - Bazơ là hợp chất mà phân tử gồm nguyên tử kim loại kết hợp với một hay nhiều nhóm hiđroxit. Thí dụ: NaOH, KOH, Ba[OH]2,... GV đặt vấn đề: Các axit, bazơ là HS: Viết phương trình điện li + những chất điện li. Hãy viết - Axit: HNO3   NO 3 + H phương trình điện của các axit CH3COOH CH3COO- + H+ và bazơ sau HNO3, H2S, NaOH, H2 S H+ + HSMg[OH]2 ? Từ đó rút ra nhận HSH+ + S2xét về các ion do axit, bazơ + - Bazơ: NaOH   Na + OH phân li ra. Mg[OH]2 Mg[OH]+ + OH Kết luận: - Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+. - Bazơ là chất khi tan trong Mg[OH]+ Mg2+ + OHNhận xét:  Axit phân li ra cation H+  Bazơ phân li ra anion OH - nước phân li ra anion OH - . 2. Axit nhiều nấc, bazơ nhiều nấc  Axit nhiều HS thảo luận và trả lời GV dựa vào các phương trình phân li trên của axit yêu cầu HS nhận xét về. - Phân tử HCl, CH3COOH trong - Số ion H+ được phân li ra từ - 14 - Phút nấc mỗi phân tử axit ? dung dịch nước chỉ phân li một nấc ra ion H+. Phân tử H2S phân li hai nấc ra ion H+. - Axit một nấc - Axit nhiều nấc - Nêu một số thí dụ về axit một nấc và axit nhiều nấc. - HS cho thí dụ. + Axit một nấc: HCl, HNO3, HClO,... Lưu ý: Các axit nhiều nấc phân li lần lượt theo từng nấc. H2SO3,... GV yêu cầu HS thảo luận các HS thảo luận nhóm, trả lời câu hỏi. - Phương trình vấn đề sau: - Viết phương trình điện li của - Phương trình điện li của axit điện li của axit H3PO4 axit H3PO4, biết axit này phân li yếu theo ba nấc ?  Bazơ nhiều nấc - Bazơ một nấc - Bazơ nhiều nấc - Phương trình điện li của bazơ Mg[OH]2 + Axit nhiều nấc: H2S, H2CO3, H3PO4 H3PO4 H2PO4- H2PO4- + H+ HPO42- + H+ HPO42- PO43- + H+ - Từ các vấn đề trên em hãy nêu khái niệm về axit một nấc và axit nhiều nấc ? - Các khái niệm:  Axit một nấc là axit mà một GV dựa vào các phương trình phân li trên của bazơ yêu cầu HS nhận xét về. - Số ion OH- được phân li ra từ mỗi phân tử bazơ ? HS: thảo luận và trả lời câu hỏi phân tử chỉ phân li một nấc ra ion H+  Axit nhiều nấc là axit mà một phân tử phân li nhiều nấc ra ion H+ . - Phân tử NaOH trong dung dịch nước chỉ phân li một nấc ra ion OH- và phân tử Mg[OH]2 phân li hai nấc ra ion OH- Nêu một số thí dụ về bazơ một - HS cho thí dụ: + Bazơ một nấc: NaOH, KOH, ... nấc và bazơ nhiều nấc. + Bazơ nhiều nấc: Mg[OH]2, Ca[OH]2,... - Phương trình điện li của bazơ - Viết phương trình điện li của Mg[OH]2 bazơ Mg[OH]2, biết bazơ này Mg[OH]2 Mg[OH]+ + OHphân li yếu theo hai nấc ? - 15 - Mg[OH]+- - Từ các vấn đề trên em hãy nêu khái niệm về bazơ một nấc và bazơ nhiều nấc ? Mg2+ + OH- - Các khái niệm + Bazơ một nấc là bazơ mà một phân tử chỉ phân li một nấc ra ion OH-. + Bazơ nhiều nấc là bazơ mà một phân tử phân li nhiều nấc ra ion OH-. 3. Hidroxit lưỡng tính GV hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm. Nhỏ từ từ từng giọt HS tiến hành thí nghiệm và quan sát: dung dịch xút vào dung dịch muối kẽm cho đến khi kết tủa - Hiện tượng: Kết tủa ở 2 ống nghiệm đều tan dần. - Nhận xét: + Zn[OH]2 thể hiện tính bazơ khi không xuất hiện thêm nữa. Chia kết tủa thành hai phần ở hai ống nghiệm.  Ống nghiệm 1 cho thêm vài giọt HCl  Ống nghiệm 2 cho thêm vài nó tác dụng với axit. + Zn[OH]2 thể hiện tính axit khi nó tác dụng với bazơ.  Zn[OH]2 là hiđroxit lưỡng tính giọt NaOH GV yêu cầu HS quan sát hiện tượng và rút ra nhận xét GV hướng dẫn HS giải thích thí nghiệm Theo A-rê-ni-ut: Zn[OH]2 vừa phân li theo kiểu axit, vừa phân li theo kiểu bazơ. - Phân li theo kiểu bazơ: Zn[OH]2 Zn2+ + 2OH[1] - Phân li theo kiểu axit: Zn[OH]2  H2ZnO2 2H+ + ZnO 22- [2] Viết phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên. Trong môi trường axit hoặc bazơ thì - 16 - HS chú ý, thảo luận: Phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm là: Phút sản phẩm tạo thành là gì ? giải Zn[OH]2 + HCl   ZnCl2 + H2O thích - Vậy trong môi trường axit  [OH-] giảm  cân bằng [1] chuyển dịch sang trái tạo ra muối Zn2+. Zn[OH]2 + 2NaOH   Na2ZnO2 + H2O - Vậy trong môi trường bazơ  [H+] giảm  cân bằng [2] chuyển - Khái niệm dịch sang phải tạo ra muối ZnO 22- . - Một số - GV yêu cầu HS rút ra định hiđroxit lưỡng tính thường gặp nghĩa về hiđroxit lưỡng tính. GV bổ sung: một số hiđroxit lưỡng tính thường gặp là: Al[OH]3, Cr[OH]3, Pb[OH]2, Be[OH]2, Sn[OH]2,... - Hiđroxit lưỡng tính là hiđroxit khi tan trong nước vừa có thể điện li như axit, vừa có thể điện li như bazơ. II. KHÁI NIỆM VỀ AXIT BAZƠ THEO THUYẾT BRON-STÊT 1. Định nghĩa - Axit - Bazơ - Chất lưỡng tính GV tiến hành thí nghiệm: Nhúng một mẫu giấy quỳ tím vào dung dịch amoniac. Yều câu HS quan sát hiện tượng và rút ra kết luận. HS quan sát và nhận xét: Hiện tượng: Giấy quì tím chuyển sang màu xanh. Kết luận: Dung dịch NH3 có tính bazơ. GV nêu vấn đề: Theo thuyết Arê-ni-ut, NH3 không thể là bazơ vì phân tử NH3 khi tan trong nước không thể phân li ra ion OH- được, nhưng thực tế dung dịch NH3 có tính bazơ. Điều này được giải thích dựa vào thuyết axit-bazơ của Bron-Stêt. Vậy dựa vào SGK em hãy cho biết thế nào là axit, bazơ theo BronStêt ? HS nghe giảng, đọc SGK và thảo luận trả lời câu hỏi. Theo thuyết Bron-Stêt: - Axit là chất nhường proton [H+]. - Bazơ là chất nhận proton [H+]. - 17 - Phút - Theo thuyết Bron-Stêt, khi tan - Phương trình phản ứng : vào nước phân tử NH3 tương tác NH3 + H2O NH 4 + OHvới phân tử H2O sinh ra ion OH- Theo thuyết của Bron-Stêt: , viết phương trình phản ứng đó + NH3 nhận proton từ nước  và cho biết chất nào là axit, chất NH3 là bazơ. nào là bazơ ? giải thích ? + H2O nhường proton cho NH3 - Viết phương trình phản ứng khi hòa tan CH3COOH vào  H2O là axit. - Phương trình phản ứng : CH3COOH + H2O H3O+ CH3COO- + nước ? Cho biết chất nào là axit, chất nào là bazơ theo Bron-Stêt Theo thuyết của Bron-Stêt: ? + CH3COOH nhường proton cho nước  CH3COOH là axit. + H2O nhận proton từ CH3COOH GV kết luận: H2O là chất lưỡng tính [vì H2O vừa phản với axit, vừa phản ứng với bazơ]  H2O là axit. - Từ vai trò của nước trong hai phản ứng trên, em hãy rút ra định nghĩa chất lưỡng tính theo thuyết của Bron-Stêt ? - Chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng nhường và nhận proton. - Dựa vào thuyết axit-bazơ của Bron-Stêt em hãy chứng minh - HCO -3 + H2O ion HCO -3 là chất lưỡng tính. nhường proton cho nước  HCO -3 H3O+ + CO 32- Theo thuyết của Bron-Stêt HCO -3 là axit. HCO -3 + H2O GV bổ sung: Chất trung tính là - Axit và bazơ những chất không có khả năng có thể là phân tử nhường và cũng không có khả hoặc ion. năng nhận proton. Chất trung tính bao gồm cation kim loại mạnh và anion gốc axit mạnh. Lưu ý: Axit và bazơ có thể là H2CO3 + OH - Theo thuyết của Bron-Stêt HCO -3 nhận proton từ nước  HCO -3 là bazơ. Kết luận: ion HCO -3 là chất lưỡng tính. phân tử hoặc ion. 2. Ưu điểm GV hướng dẫn HS tìm hiểu - 18 - HS nghiên cứu SGK, thảo luận. Phút của thuyết Bron-Stêt SGK và nêu tóm tắt những ưu - Thuyết A-rê-ni-ut chỉ đúng trong điểm của thuyết Bron-Stêt trường hợp dung môi là nước và chỉ giới hạn là hợp chất. GV bổ sung: Thuyết của Bronstêt không giới hạn là nước, có những chất không phải cho proton hoặc nhận proton nhưng - Thuyết axit-bazơ của Bron-stêt tổng quát hơn và đã được mở rộng [hợp chất, ion và đơn chất]. vẫn là axit, bazơ liên hợp. III. HẰNG SỐ PHÂN LI AXIT VÀ BAZƠ 1. Hằng số GV hướng dẫn HS tìm hiểu HS tìm hiểu SGK và thảo luận về phân li axit SGK và yêu cầu các vấn đề sau: - Viết phương trình điện li của axit yếu CH3COOH ? - Viết biểu thức hằng số phân li của axit yếu CH3COOH ? các câu hỏi. - Phương trình điện li CH3COOH CH3COOH CH3COO- + H+, Ka - Hằng số phân li của axit yếu CH3COOH Ka = GV hướng dẫn HS rút ra kết luận: - Ka là hằng số phân li gì ? Giá trị Ka phụ thuộc vào những yếu tố nào ? - Độ mạnh axit [lực axit] phụ thuộc giá trị Ka như thế nào ? 2. Hằng số phân li bazơ Phút [CH 3 COO - ].[H  ] [CH 3 COOH] HS kết luận: - Ka là hằng số phân li axit. Giá trị Ka chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ. - Giá trị Ka của axit càng nhỏ thì độ mạnh axit [lực axit] của nó càng yếu và ngược lại. Phút GV hướng dẫn HS tìm hiểu SGK và yêu cầu các vấn đề sau: - Viết phương trình điện li của bazơ yếu NH3 ? HS tìm hiểu SGK và thảo luận về các câu hỏi. - Phương trình phân li của dung dịch NH3. NH3 + H2O - Viết biểu thức hằng số phân li của bazơ yếu NH3 ? - 19 - NH 4 + OH - , Kb - Hằng số phân li của bazơ yếu NH3