Giáo án Hóa học Lớp 11 nâng cao - Bài 4: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị Axit, Bazơ - Lưu Ngọc Hân

Bài 4: SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC, pH CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ I. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: HS biết màu của 1 số chat chỉ thị trong dd ở các khoãng pH khác nhau. HS hiểu: - Sự điện li của nước. - Tích số ion của nước và ý nghĩa của đại lượng này. - Khái niệm về pH và chất chỉ thị axit – bazơ. - Cách đánh giá độ axit và độ kiềm của các dd theo nòng độ và pH. 2. Kĩ năng: - Vận dụng tích số ion của nước để xác định nồng độ ion H+ và OH- trong dung dịch. - Biết đánh giá độ axit, bazơ của dung dịch dựa vào nồng độ ion H+ và OH-, pH củ dung dịch. - Biết sử dụng một số chất chỉ thị axit – bazơ để xác định axit, kiềm của dung dịch. II. Phương pháp và phương tiện: - Phương pháp: đàm thoại, diễn giảng, nêu vấn đề - Phương tiện: +Dụng cụ: cốc, ống hút nhỏ giọt +Hoá chất :dung dịch axit HCl loãng, dung dịch NaOH loãng. Phenolphtalein, giấy chỉ thị axit – bazơ đa năng. III. Tiến trình lên lớp 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Cho biết các phân tử, ion sau ion nào là axit, bazơ hay lướng tính theo thuyết Bronstet? HI, CH3COO-, NH3, S2-, HPO42-? giải thích? GV nhận xét và cho điểm 3. Dạy bài mới NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA GV-HS I/ Nước là chất điện li rất yếu: 1. Sự điện li của nước: Nước là chât điện li rất yếu: H2O H+ + OH- (1) Hay 2H2O H3O+ + OH- 2. Tích số ion của nước: Từ (1) Do [H2O] = const ở 250C hằng số KH2O gọi là tích số ion của nước: KH2O = [H+][OH-] = 1,0* 10-14 BT: tính nồng độ các ion H+, OH- trong nước nguyên chất? KH2O = [H+].[OH-] = 1,0*10-14 è [H+] = [OH-] = 10-7 (M) Vậy môi trường trung tính là môi trường trong đó : [H+] = [OH-] = 10-7. 3. Ý nghĩa tích số ion của nước: a. Môi trường axit: Từ KH2O = [H+].[OH-] Þ Biết [H+] è [OH-] Ví dụ: Tính [H+] và [OH-] của dung dịch HCl 0,001M HCl à H+ + Cl- [H+] = CHCl = 10-3 (mol/l) [OH-] = 10-14/10-3 = 10-11 (mol/l) Vậy trong môi trường axit: [H+] > [OH-] Hay [H+] > 10-7 (M) b. Môi trường bazơ: Biết [OH-] è [H+] Vd: Tính [H+] và [OH-] của dung dịch NaOH 0,001M. NaOH à Na+ + OH- [OH-] = CNaOH = 10-4 (mol/l) è [H+] = 10-14/10-4 = 10-10 Vậy trong môi trường kiềm: [H+] < [OH-] Hay [H+] < 10-7 (M) Kết luận: [H+] là đại lượng đánh giá độ axit, kiềm của dung dịch: Môi trường [H+] [OH-] Trung tính 10-7 10-7 Axit > 10-7 < 10-7 Bazơ 10-7 II/ Khái niệm về pH, chất chỉ thị axit – bazơ: 1. Khái niệm về pH: pH cho biết độ axit, kiềm của dung dịch. [H+] = 10-pH hay pH = - log[H+] Vd: [H+] = 10-7 è pH = 7 : môi trường trung tính [H+] = 10-3 è pH = 3 : môi trường axit [H+] = 10-10 è pH = 10 môi trường bazơ Thang pH: Bảng vẽ 2. Chất chỉ thị axit – bazơ: Là chất có màu biến đổi phụ thuộc vào giá trị của pH của dung dịch. VD: quỳ tím, phenolphtalein, chỉ thị đa năng. Dùng máy đo đề xác định pH. Hoạt động 1 (3 phút) GV: bằng thực nghiệm người ta xác định được nước là chất điện li rất yếu. Em hãy viết phương trình điện li của nước theo thuyết Areniut và thuyết Bronstet? HS lên bảng GV: hai cách viết này cho kết quả giống nhau. để đơn giản người ta chọn cách viết thứ nhất. Hoạt động 2 (10 phút) GV: từ (1) em hãy viết biểu thức hằng số cân bằng K? HS lên bảng GV: do độ điện li rất nhỏ nên nồng độ của H2O trong biểu thức được coi là không đổi, do đó gộp với giá trị K cũng là đại lượng không đổi, kí hiệu là KH2O GV bổ sung KH2O là hằng số cả trong dd loãng của các chất khác nhau. GV: hãy tính nồng độ H+ và OH- ? HS lên bảng GV nhận xét Hoạt động 4 (15 phút) GV: KH2O là hằng số trong dd loãng các chất nên nếu biết [H+] trong dd sẽ biết được [OH-] và ngược lại. Giáo viên cho ví dụ một dung dịch axit và một bazơ có nồng độ cụ thể. Yêu cầu học sinh tính nồng độ ion H+, OH- trong các dung dịch đó. Rồi rút ra kết luận về nồng độ H+, OH- trong các môi trường khác nhau Hoạt động 5 (7 phút) GV giới thiệu khái niệm pH của dung dịch GV yêu cầu học sinh áp dụng tính pH của các dung dịch theo ví dụ trước. GV: dung dịch axit, kiềm, trung tính có pH bằng bao nhiêu? HS trả lời. GV: em hãy cho biết ý nghĩa của giá trị pH? HS: Trong đời sống, nông nghiệp, thuỷ sản. GV pha 3 dd nước, axit, kiềm không nhãn và yêu cầu HS dùng quỳ tím để nhận biết. GV giới thiệu về chất chỉ thị, chất chỉ thị vạn năng. 4. Củng cố: - Dung dịch HNO3 0,010M có tích số ion của nước là bao nhiêu? - cho biết môi trường của dd có [OH-] = 2,5.10-10M 5. Dặn dò: - Học bài, làm các bài tập SGK và các bài tập trong sách bài tập - Chuẩn bị bài luyện tập IV. Rút kinh nghiệm: ....