Giáo án Hóa học Lớp 11 - Chương 1: Sự điện li - Nguyễn Văn Thế

Chương 1. Bài 1: Sự điện li I. Mục tiêu của bài học 1. Kiến thức. Biết được các khái niệm về chất điện li, chất không điện li, sự điện li. Hiểu nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch chất điện li. Hiểu phân tử H2O là phân tử phân cực, nước là một dung môi phân cực. Hiểu cơ chế của quá trình điện li. 2. Kỹ năng. Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hành thí nghiệm: quan sát, so sánh. Rèn luyện khả năng lập luận logic. Rèn luyện cho học sinh viết phơng trình điện li của axit, bazơ, muối. 3. Tình cảm thái độ. Rèn luyện đức tính cẩn thận nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học. Tin tưởng vào phương pháp nghiên cứu khoa học bằng thực nghiệm. II. Chuẩn bị đồ dùng dạy học. Phần mềm. Microsoft Power Point Mô phỏng Phiếu học tập. Củng cố kiến thức cuối giờ. III. Phương pháp dạy học chủ yếu Dạy học nêu vấn đề. Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu. IV. Thiết kế các hoạt động dạy học. Hoạt động của giáo viên hoạt động của học sinh I. Hiện tượng điện li 1. Thí nghiệm. Hoạt động 1: GV cho HS quan sát thí nghiệm, nhận xét, điền vào bảng và rút ra kết luận. 2. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ, muối trong nớc. Hoạt động 2: GV dẫn dắt: điều kiện để 1 dung dịch, 1 vật dẫn đợc điện? GV dẫn dắt: Kim loại là chất dẫn điện, các phần tử mang điện trong kim loại là các electron. Dung dịch điện li dẫn đợc điện. Vậy trong dung dịch điện li có phần tử mang điện nào? Năm 1887 Arêniut đã chỉ ra rằng: tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ, muối là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích gọi là các ion. Các phân tử axit, bazơ, muối khi tan trong nớc phân li thành các ion. II. Phân loại các chất điện li 1. Thí nghiệm. GV giới thiệu thí nghiệm về tính dẫn điện của 2 dd cùng nồng độ Khảo sát tính dẫn điện của 2 dung dịch HCl 0,1M và CH3COOH 0,1M 2. Chất điện li mạnh - Em hãy cho biết thế nào là chất điện li mạnh. 3. Chất điện li yếu. - Em hãy cho biết thế nào là chất điện li yếu? GV: Cho ví dụ Nhận xét: Nước cất không dẫn điện. Dung dịch NaCl, dung dịch HCl, dung dịch NaOH dẫn điện. Dung dịch đờng không dẫn điện. Kết luận: Dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện. Các chất rắn khan: NaCl, NaOH và một số dung dịch: rợu, đờng không có khả năng dẫn điện. HS vận dụng kiến thức về dòng điện đã được học ở môn Vật lý để trả lời: - Có phần tử mang điện tích chuyển động tự do. - Khi có dòng điện các phần tử mang điện chuyển động theo một hớng nhất định. HS kết luận. Nồng độ ion trong dung dịch HCl > nồng độ trong dd CH3COOH. hay các chất khác nhau có khả năng phân li khác nhau HS: - Chất điện li mạnh là khi tan trong nớc, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion. - Các axit mạnh: HCl, HNO3... - Các bazơ mạnh: NaOH, KOH,... - Hầu hết muối tan: NaCl, CuSO4... Phương trình điện li: Na2CO3 đ 2Na+ + CO3 VD: Hoà tan 0,1 mol Na2SO4 vào 1 lít nớc. Nồng độ ion Na+ trong dd này là: a. 0,1M b. 0,2M c. 0,02M d. 0,01M e. Tất cả đều sai. - Là chất khi tan trong nớc chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion - Các axit yếu, CH3COOH, H2S, - Các bazơ yếu Fe(OH)2 Phương trình điện li: CH3COOH CH3COO- + H+ HS: Kết luận. - Sự điện li của chất điện li yếu là quá trình thuận nghịch. - Cân bằng điện li là cân bằng đông. Phiếu học tập Bài tập củng cố: Câu 1: 1l dung dịch chứa 0,1 mol FeCl3, tổng số mol ion Fe3+ và Cl- của dung dịch là: a. 0,1 b. 0,3 c. 0,2 d.0,4 Câu 2: Bộ ba các chất nào sau đây là những chất điện li mạnh: a. HCl, KOH, NaCl. b. HCl, KOH, CH3COOH. c. NaCl, AgCl, Mg(OH)2 d. Al(NO3)3, Ba(OH)2, CaSO3 Câu 3: Cho dung dịch Na3PO4 0,1M. Hỏi nồng độ cation trong dung dịch là a. 0,3M b. 0,03M c. 0,02M d. 0,2M IV. Rút kinh nghiệm bài giảng. Bài 2 .Axit, Bazơ và Muối I - Mục tiêu bài học 1. Về kiến thức Ÿ Biết khái niệm axit, bazơ, theo thuyết A-re-ni-ut. Ÿ Biết muối là gì và sự điện li của muối. 2. Về kĩ năng Ÿ Vận dụng lí thuyết axit, bazơ của A-re-ni-ut để phân biệt được axit, bazơ, lưỡng tính và trung tính.Ÿ Biết viết phương trình điện li của các muối. 3. Về thái độ tình cảm Ÿ Có được hiểu biết khoa học đứng đắn về dung dịch axit, bazơ, muối. II - Chuẩn bị Ÿ Dụng cụ : ống nghiệm Ÿ Hoá chất : Dung dịch NaOH, muỗi kẽm (ZnCl2 hoặc ZnSO4), dung dịch : HCl, NH3, quỳ tím. IIICác hoạt động dạy học Hoạt động 1 HS đã được biết khái niệm về axit, bazơ ở các lớp dưới vì vậy GV cho HS nhắc lại các khái niệm đó. Lấy thí dụ. GV : Các axit, bazơ là những chất điện li – hãy viết phương trình điện li của các axit, bazơ đó. GV yêu cầu 2 HS lên bảng mỗi em viết ba phương trình điên li của 3 axit hoặc 3 bazơ. GV : Hãy nhận xét về các ion do axit, bazơ phân li ra. Hoạt động 2 GV : Dựa vào phương trình điện li HS đã viết trên bảng, cho HS nhận xét về số ion H+ được phân li ra từ mỗi phân tử axit. HS : 1 phân tử HCl phân li ra 1 ion H+ 1 phân tử H2SO4 phân li ra 2 ion H+ 1 phân tử H3PO4 phân li ra 3 ion H+ I Axit, bazơ theo thuyết A-re-ni-ut 1. Đinh nghĩa a - TD: HCl → H+ + Cl- CH3COOH → H+ + CH3COO- KOH → K+ + OH - Ba(OH)2 → Ba+ + 2OH - b ĐN(SGK) 2. Axit nhiều nấc,bazơ nhiều nấc a - Axit nhiều nấc: - TD: (SGK) HCl, CH3COOH, HNO3..axit một nấc H2S, H2CO3, H2SO3 ...axit nhiều nấc H3PO4 ôH+ + H2PO4- H2PO4- ô H+ + HPO42- HPO42- ôH+ + PO43- Tổng cộng : H3PO4 ô3H+ + PO43- NX:Axit mà một phân tử chỉ phân li một nấc ra ion H+ là axit một nấchay monoaxit. Axit mà một phân tử phân li nhiều nấc ra ion H+ là axit nhiều nấc hay poliaxit. Dẫn dắt HS tương tự như axit Hoạt động 3 GV : làm thí nghiệm, HS quan sát và nhận xét. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch kiềm vào dung dịch muối kẽm cho đến khi kết tủa không xuất hiện thêm nữa. Chia kết tủa đó thành hai phần ở hai ống nghiệm Ÿ ống thứ nhất cho thêm vài giọt axit. Ÿ ống thứ hai tiếp tục nhỏ kiềm vào. Hoạt động 6 GV : Nghiên cứu SGK hãy cho biết muối là gì ? Hãy kể tên một số muối thường gặp ? Cho biết tính chất chủ yếu của muối. Tính chất chủ yếu của muối : Tính tan, tính phân li. (GV nên lưu ý rằng những muối ít tan hay được coi là không tan thì thực tế vẫn tan. Một phần tan rất nhỏ đó điện li). Hoạt động 7 GV: chọn một số bài tập hoặc một số ý trong bài tập (SGK) để củng cố bài học. b - Bazơ nhiều nấc: - TD(SGK) Ca(OH)2 ----> Ca(OH) + OH Ca(OH) ----> Ca + OH - NX: 3. Hiđroxit lưỡng tính a - TD: Al(OH)3, Cr(OH)3 Phân li theo kiểu bazơ : Zn(OH)2 ô Zn2+ + 2OH- Phân li theo kiểu axit : Zn(OH)2 ô 2H+ + ZnO22- Có thể viết dạng axit của Zn(OH)2 là : H2ZnO2 b - ĐN: (SGK) IV - Muối 1. Định nghĩa Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li thành cation kim loại hoặc cation NH4+ và anion gốc axit Ÿ Muối thường gặp : + Muối trung hoà + Muối axit + Muối phức tạp (muối kép, muối phức) 2. Sự điện li của muối trong nước (SGK) bàI 3: sƯ ĐIÊN LI CUA NƯƠC ; ph ; chất chỉ thị axit - bazơ I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: - Biết được sự điện ly của nước. Biết tích số ion của nước và ý nghĩa của đai lượng này. Biết được khái niệm về pH và chất chỉ thị axit - bazơ 2. Kỹ năng: Vận dụng tích số ion của nước để xác định nồng độ H+ và OH- trong dung dịch. Biết đánh giá độ axit, bazơ, của dung dịch dựa vào nồng độ H+; OH-; pH; pOH. Biết sử dụng một số chất chỉ thị axit, bazơ để xác định tính axit, kiềm của dung dịch. II. Chuẩn bị: Dung dịch axit loãng (HCl hoặc H2SO4), dung dịch bazơ loãng (NaOH hoặc Ca(OH)2), phenol phtalein, giấy chỉ thị axit - bazơ vạn năng. Tranh vẽ, ảnh chụp, máy đo pH. III. Các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: - Bằng thực nghiệm xác định nước là chất điện li rất yếu. - Viết phương trình điện ly của nước theo A-re-ni-ut và theo thuyết Bron-stet? - 2 cách viết cho hệ quả giống nhau và để đơn giản chọn cách viết 1. Hoạt động 2: - Viết biểu thức tính hằng số cân bằng của cân bằng (1)? - Nước phân li rất yếu nên [H2O] trong biểu thức K được coi là không đổi và K. [H2O]=const=K H2O và gọi là tích số ion của H2O. - Dựa vào KH2O hãy tính [OH+]và [OH-] ? - Nước là môi trường trung tính, nên môi trường có [OH+] = 10-7 mol/l là môi trường trung tính. - Tính số ion của nước là 1 hằng số đối với cả dung dịch các chất vì vậy nếu biết [H+] trong dung dịch thì sẽ biết [OH-] và ngược lại. - Tính [H+] và [OH-] của dung dịch HCl 0,01M và so sánh 2 giá trị đó trong dung dịch (môi trường axit)? - Tính [H+] và [OH-] của dung dịch NaOH 0,01M và so sánh 2 giá trị đó trong dung dịch (môi trường bazơ)? Hoạt động 4: - Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và cho biết pH là gì? Cho biết dung dịch axit, kiềm, trung tính có pH bằng bao nhiêu? - Để xác định môi trường của dung dịch người ta thường dùng chất chỉ thị như quỳ, phenol phtalein. - Dùng chất chỉ thị axit - bazơ nhận biết các chất trong 3 ống nghiệm đựng: H2O. HCl, NaOH. - Trộn lẫn 1 số chất chỉ thị có khoảng PH đổi màu kế tiếp nhau được hỗn hợp chất chỉ thị axit-bazơ vạn năng. - Dùng chất chỉ thị chỉ xác định pH 1 cách gần đúng còn để đạt độ chính xác thì phải dùng máy đo pH. Hoạt động 5: - nhắc lại ý chính-làm bài tập 5 I sự điện ly của nước 1. Nước là chất điện rất yếu Theo Are-ni-ut: H2O H++ OH- (1) Theo Bron-stet: H2O+H2O H3O++ OH- (2) 2. Tích số ion của nước: * H2O H++ OH- (1) K H2O = K. [H2O] = [H+]. [OH-] ¯ Tích số ion của nước KH2O =10-14 (to = 25oC) * [H+]= [OH-]==10-7mol/l * Môi trường trung tính là môi trường có [H+]=[OH-]=10-7mol/l 3. ý nghĩa tích số ion của nước: a. Môi trường axit: [H+]ủ 10-7mol/l b. Môi trường trung tínht: [H+]= 10-7mol/l c. Môi trường kiềm: [H+]ỏ 10-7mol/l II. Khái niệm về pH- chất chỉ thị axit-bazơ: 1.Khái niệm về pH: * [H+]= 10-PHM * Thang pH: 0 á 14 Môi trường ủ 10-7M =10-7M ỏ 10-7M pH ỏ 7 = 7 ủ 7 2. Chất chỉ thị axit-bazơ: Môi trường Chất chỉ thị Axit Trung tính Kiềm Quỳ Phenolphtalein Đỏ Không màu Tím Không màu Xanh Hồng Bài 4 Phản ứng trao đổi trong dung dịch các chất điện ly I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: Hiểu được điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện ly. Hiểu được phản ứng thuỷ phân muối. 2. Kỹ năng: Viết phương trình ion rút gọn của phản ứng. Dựa vào điều kiện xay ra phản ứng trao đổi trong dung dịch chất điện ly để biết được phản ứng xảy ra hay không xảy ra. Về tình cảm thái độ : -Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ I. Chuẩn bị: - Chuẩn bị cho mỗi nhóm học sinh 4 ống nghiệm, giá ống nghiệm. - Dung dịch: NaCl, AgNO3, NH3, NaCH3COO, Al2(SO4)3, Giấy quỳ tím. II. Các hoạt động dạy học: Hoat đông của GV+HS Nội dung kiến thức Hoạt động 1: - Hướng dẫn HS làm t/ngiữa Na2SO4 và BaCl2,viết pt phản ứng duời dạng ion và chi ra thực chất của phản ứng là sự phản ứng giữa 2 ion Ba2+ và SO42- tạo thành kết tủa. - Tương tự: Viết phuơng trình phân tử, ion và rút gọn của phản ứng CuSO4 và NaOH. Hoạt động 2: - Viết pt phân tử,ion và ion rút gọn của phản ứng giữa 2 dung dịch NaOH và HCl? - giữa Mg(OH)2 với axit mạnh HCl? -t/n: đổ dung dịnh HCl vào cốc đựng NaCH3COO, thấy có mùi giấm chua. - Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình phân tử ứng dưới dạng phân tử, ion và ion rút gọn. Hoạt động 3: - HS làm t/n: Nhỏ vài giọt dd AgNO3 vào dung dịch NaCl. Gạn lấy kết tủa AgCl. Nhỏ dd NH3 vào kết tủa AgCl cho đến khi tan hết (tạo ion phức điện ly yếu). Hoạt động 4: - HS làm t/n,viết pt phản ứng dưới dạng phân tử, ion và ion rút gọn khi cho dung dịch HCl tác dụng với dung dịch Na2CO3? - tương tự với dung dịch HCl và kết tủa CaCO3. I. Đk xảy ra phản ứng trao đổi trong dung dịch chất điện ly: 1. Phản ứng tạo thành chất kết tủa: VD1: Na2SO4+BaCl2 ---> BaSO4+2NaCl Phương trình ion: 2Na++SO42-+Ba2++2Cl---- > BaSO4↓+2Na++2Cl- Phương trình ion rút gọn: Ba2+ + SO42- --- > BaSO4↓ VD2: CuSO4 + NaOH * Chú ý: Chất dễ tan và điện ly mạnh viết thành ion. - Chất khí, kết tủa, điện ly yếu để nguyên dạng phân tử. 2. Phản ứng tạo thành chất điện ly yếu: a. Phản ứng tạo thành nước: VD1: NaOH + HCl --- > NaCl + H2O Na+ + OH- + H+ + Cl- --- > Na+ + Cl- + H2O H+ + OH- --- > H2O VD2: Mg(OH)2+ HCl --- > b. Phản ứng tạo thành axit yếu: VD1: NaCH3COO + HCl c. Phản ứng tạo thành ion phức: VD: Phương trình phân tử: AgCl + 2NH3 --- > [Ag(NH3)2]+Cl- (ion phức) 3. Phản ứng tạo thành chất khí: VD1: H++Cl-+2Na++CO32--- > 2Na++2Cl-+CO2↑+H2O 2H++ CO32-đ CO2↑+H2O VD2: CaCO3 + HCl đ ị Kết luận: - Phản ứng trao đổi trong dung dịch chất điện ly thực chất là phản ứng giữa các ion. - Phản ứng trao đổi trong dung dịch chất điện ly chỉ xảy ra khi có ít nhất một trong các điều kiện sau: + Tạo thành chất kết tủa. + tạothành chất khí. + Tạo thành chất điện ly yếu Kết luận: SGK Bài 5 luyện tập Axit, bazơ và muối. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li I- Muc tiêu bài học 1-Về kiến thức Củng cố khái niệm axit, bazơ theo thuyết A-re-ni-ut Củng cố các khái niệm về chất lưỡng tính, muối. - Củng cố kiến thức về phản ứng trao đổi trong dd chất điện li. 2 Về kĩ năng Rèn kĩ năng viêt phương trình phản ứng dưới dạng ion và ion rút gọn II-Các hoạt động dạy học A – Kiến thức cần nhớ: 1. K/n về axit, bazơ và muối,chất lưỡng tính -Axit là chât khi tan trong nước phân li ra H+ hoặc là chất nhường proton -Bazơ là chất khi tan trong nc phân li ra OH- hoặc là chât nhận proton -Chất lưỡng tính là chất vừa có khả năng thể hiện tính axit vừa có khả năng thể hiện tính bazơ - Muối là chất khi tan trong nước phân li ra cation KL(hoặc NH4+)và anion gốc axit 2. Tích số ion của nước KH2O= [H+] [OH-]=10-14 3- [H+]; pH đặc trưng cho môi trường 4- Chất chỉ thị. 5-Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi trong dd chất điện li 6- phương trình ion rút gọn có ý nghĩa gì ? B Bài tập 1- Viết PTPT b) Pb2+ + H2S -- > PbS + 2H+ c) Pb(OH)2 + 2OH- -- > PbO22- + 2H2O d) SO32-+ H2O HSO3- + OH- e) Cu2+ + H2O Cu(OH)+ + H+ g)AgBr + 2S2O32- -- > [Ag(S2O3)2 2++ Br- h) SO32- + 2H+ --> H2O + SO2 i) HCO3- + H+ -- > H2O + CO2 k) SO32- + H2O2 -- > SO42- + H2O l) SO42- + Ba2+ -- > BaSO4 2. Nhận biết các dòng điện sau: CH3COOH, NH4HCO3, Al2(SO4)3 , KI. - Hoà tan các hoá chất vào nước được các dd - dùng CaCO3 nhạn biết giấm -dùng NaOH nhận biết bột nở và phèn : NH4HCO3 + NaOH --> NaHCO3 ++ H2O + NH3 (mùi khai ) Al2(SO4)3 + 2NaOH --> Na2SO4 + Al(OH)3 (kết tủa tráng) Al(OH)3 + NaOH --> NaAlO2 + H2O (tan kết tủa) - dùng H2O2 và hồ tinh bột nhận biết muối iot : 2I- + H2O2 --> I2 + 2OH- (I2 làm hồ tinh bột có màu xanh) Bài 6 Bài thực hành số 1 Tính axit-bazơ ; phản ứng trong dd chất điện li I - Mục tiêu 1-Về kiến thức Củng cố các kiến thức về axit-bazơ và điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li. 2-Về kỹ năng. Rèn luyện kỹ năng tiến hành thí nghiệm với lượng nhỏ hóa chất. II – Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm và hoá chất cho mỗi nhóm thực hành. Dụng cụ thí nghiệm. - Đũa thuỷ tinh - ống nghiệm. - ống hút nhỏ giọt - Thìa xúc hóa chất. - Bộ giá thí nghiệm. 2 – Hoá chất. SGK III. Gợi ý tổ chức hoạt đồng thực hành của học sinh. Thí nghiệm 1: Tính axit – bazơ. a) Chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm. HS tiến hành như SGK. b) Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích. - HS: Quan sát và ghi chép các hiện tượng phản ứng xảy ra. - HS: Giải thích các hiện tượng đó. Thí nghiệm 2: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li. a) Chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm. HS tiến hành như SGK. b) Quan sát hiện tượng xảy ra và giải thích. - HS: Quan sát và ghi chép các hiện tượng phản ứng xảy ra. - HS: Giải thích các hiện tượng đó. IV. Nội dung tường trình thí nghiệm. Tên HS.Lớp Tên bài thực hành. Nội dung tường trình. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm, mô tả hiện tượng quan sát được, giải thích và viết phương trình hoá học(nếu có) các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Tính axit – bazơ. Thí nghiệm 2: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li.