Giáo án Hóa học Lớp 11 nâng cao - Bài 7: Sự điện ly của nước. pH. Chất chỉ thị Axit, Bazơ

29/09/2005 Tiết pp : 11 Bài 7 : sự điện ly của nước, pH chất chỉ thị axit-bazơ I. Mục tiêu bài học : 1. Về kiến thức : - Biết được sự điện ly của nước. - Biết được tích số ion của nước và ý nghĩa của đại lượng này. - Biết được khái niệm về pH và chất chỉ thị axit-bazơ. 2. Về kĩ năng : - Vận dụng tích số ion của nước để xác định nồng độ ion H+ và OH- trong dd. - Biết đánh giá độ axit, bazơ của dd dựa vào nồng độ ion H+, OH-, pH. - Biết sử dụng 1 số chất chỉ thị axit, bazơ để xác định tính axit, kiềm của dd. II. Chuẩn bị : Gv : Dd axit loãng HCl, dd bazơ loãngNaOH, phenolphtalein, giấy chỉ thị axit-bazơ vạn năng Tranh vẽ. III. Phương pháp: IV. Tổ chức hoạt động dạy học: ổn định lớp : Kiểm tra bài cũ : Bài mới: Nội dung Hoạt động thầy và trò I. Nước là chất điện li rất yếu: 1. Sự điện li của nước: Nước là chất điện ly rất yếu: H2O D H+ + OH- ( Thuyết A-rê-ni-ut) H2O+ H2O D H3O+ +OH- (Thuyết Bron-stêt) 2. Tích số ion của nước: ở 250C hằng số K gọi là tích số ion của nước: K = [H+].[OH-] = 10-14 => [H+]=[OH-] =10-7M. Vậy môi trường trung tính là môi trường trong đó [H+]=[OH-]= 10-7M 3. ý nghĩa tích số ion của nước: - Biết [H+] => [OH-] và ngược lại. Vd1: Tính [H+ ] và [OH-] của dd HCl 0,01M HCl -> H+ + Cl- [H+ ]=[HCl]=10-2M=> [OH-]== 10-12M Vd2: Tính [H+] và [OH-] của dd NaOH 0,01M NaOH -> Na+ + OH- [OH-]=[NaOH]=10-2M=>[H+]==10-12M Vậy: [H+] là đại lượng đánh giá độ axit, độ kiềm của dd: - Môi trường axit: [H+] > 10-7M - Môi trường bazơ: [H+] < 10-7M - Môi trường trung tính: [H+] = 10-7M II. Khái niệm về pH, Chất chỉ thị axit-bazơ: 1. Khái niệm pH: [H+] = 10-pH M hay pH=-lg[H+] Vd: [H+]=10-3M=>pH=3: môi trường axit [H+]=10-11M=>pH=11: môi trường bazơ [H+]=10-7M=>pH=7: môi trường trung tính 2. Chất chỉ thị axit-bazơ: là chất có màu sắc biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dd. Vd: quỳ tím, phenolphtalein Hoạt động 1 - Gv nêu vấn đề: Thực nghiệm đã xác nhận được rằng nước là chất đly rất yếu. Hãy biểu diễn quá trình điện ly của nước theo thuyết A-rê-ni-ut và theo thuyết Bron-stêt. - Hs: Theo thuyết A-rê-ni-ut H2OH+ + OH- (1) Theo thuyết Bron-stêt H2O+H2OH3O++OH- (2) - Gv bổ sung: Hai cách viết này cho hệ quả giống nhau Để đơn giản người ta chọn cách viết thứ nhất. Hoạt động 2 - Gv yêu cầu Hs viết biểu thức tính hằng số cân bằng của cân bằng (1) - Hs: K = (3) - Gv: Trình bày để Hs hiểu được do độ điện li rất yếu nên [H2O] trong (3) là không đổi. Gộp giá trị này với hằng số cân bằng cũng sẽ là một đại lương không đổi, kí hiệu là K ta có : K=K[H2O]=[H+].[OH-] K là một hằng số ở nhiệt độ xác định, gọi là tích số ion của nước. ở 250C K = 10-14 - Gv gợi ý : Dựa vào hằng số cân bằng (1) và tích số ion của nước, hãy tìm nồng độ ion H+ và OH- - Hs đưa ra biểu thức: [H+] = [OH-] = = 10-7M - Gv kết luận: Nước là môi trường trung tính, nên môi trường trung tính là môi trường có [H+] = [OH-] =10-7M Hoạt động 3 - Gv thông báo: K là một hằng số đối với tất cả dd các chất. Vì vậy: nếu biết [H+ ] trong dd sẽ biết được [OH-] trong dd và ngược lại. Vd: Tính [H+ ] và [OH-] của dd HCl 0,01M - Hs: Tính toán cho kết quả [H+ ]=10-2M,[OH-] =10-12 M So sánh thấy trong môi trường axit: [H+ ]>[OH-] hay [H+ ] > 10-7M - Gv: Hãy tính [H+ ] và [OH-] của dd NaOH 0,01M - Hs: Tính toán cho kết quả [H+ ]=10-12M,[OH-] =10-2 M So sánh thấy trong môi trường bazơ [H+ ]<[OH-] hay [H+ ] < 10-7M - Gv: Độ axit, độ kiềm của dd được đánh giá bằng [H+ ] - Môi trường axit: [H+] > 10-7M - Môi trường bazơ: [H+] < 10-7M - Môi trường trung tính: [H+] = 10-7M Hoạt động 4 - Gv yêu cầu Hs nghiên cứu Sgk và cho biết pH là gì ? Cho biết dd axit, kiềm, trung tính có pH bằng mấy ? - Hs: Môi trường axit có pH<7, môi trường kiềm có pH<7, môi trường trung tính có pH=7. - Gv bổ sung: Để xác định môi trường của dd người ta dùng chất chỉ thị như quỳ tím, phenolphtalein - Gv yêu cầu Hs dùng chất chỉ thị đã học nhận biết các chất trong 3 ống nghiệm đựng nước, axit, bazơ. - Gv bổ sung: Chất chỉ thị chỉ cho phép xác định giá trị pH một cách gần đúng. Muốn xác định chính xác pH phải dùng máy đo pH. Củng cố bài: Gv dùng bài tập 3, 5a Sgk để củng cố bài. 4) Dặn dò: Về nhà làm bài tập 3, 4, 5 Sgk. Chuẩn bị bài luyện tập. 5) Rút kinh nghiệm: C. bài tập tự luyện 95. Khi làm bánh từ bột mì không có thuốc nở thì bánh không xốp nhưng nếu trộn thêm vào bột mì một ít nước phèn nhôm – kali { K2SO4.Al2(SO4)3. 24H2O} và xôđa (Na2CO3. 10H2O ) thì bánh nở phồng, xốp sau khi nướng. a. Hãy giải thích hiện tượng trên. b. Cần cho phèn và xôđa theo tỉ lệ khối lượng nào thì hợp lí? c. Nếu ta thay phèn bằng một lượng dung dịch axit clohiđric vừa đủ vào hỗn hợp bột trên có được không? Vì sao? Bánh gatô Phèn chua 96. Muối ăn khi khai thác từ nước biển, mỏ muối, hồ muối thường có lẫn nhiều tạp chất như MgCl2, CaCl2, CaSO4... Làm cho muối có vị đắng chát và dễ bị chảy nước gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng muối nên cần loại bỏ. Một mẫu muối thô thu được bằng phương pháp bay hơi nước biển vùng Bà Nà- Ninh Thuận có thành phần khối lượng: 96,525% NaCl; 0,190% MgCl2; 1,224% CaSO4 ; 0,010% CaCl2 ; 0,951% H2O. Để loại bỏ các tạp chất nói trên trong dung dịch nước muối người ta dùng hỗn hợp gồm Na2CO3, NaOH, BaCl2. Ruộng muối Khai thác muối mỏ a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng ion rút gọn khi dùng hỗn hợp A gồm Na2CO3, NaOH, BaCl2 để loại bỏ tạp chất ở mẫu muối trên. b. Tính khối lượng hỗn hợp A tối thiểu cần dùng để loại bỏ hết các tạp chất có trong 3 tấn muối có thành phần như trên . c. Tính thành phần phần trăm các chất trong hỗn hợp A. 97. Viên nén Canxinol của Pháp có thành phần gồm canxi cacbonat và axit citric{ C3H4OH(COOH)3}. Khi thả vào nước thấy viên nén tan nhanh và sủi bọt. a. Giải thích hiện tượng đó. b. Nước ở đây có vai trò gì? Từ đó suy ra cách bảo quản viên thuốc trên? 98. Trong xương động vật, nguyên tố canxi và photpho tồn tại chủ yếu dưới dạng Ca3(PO4)2 Theo bạn hầm xương bằng nước thì nước xương thu được có giàu canxi và photpho hay không? Nếu muốn nước xương thu được có nhiều canxi và photpho ta nên làm gì? A. Chỉ ninh xương với nước. B. Cho thêm vào nước ninh xương một ít quả chua ( me, sấu, dọc). C. Cho thêm ít vôi tôi. D. Cho thêm ít muối ăn. 99. Cho dung dịch natri hiđroxit vào dung dịch đồng (II) sunfat đến dư. Hiện tượng quan sát được là: A. Không hiện tượng gì. B. Có bọt khí thoát ra. C. Có kết tủa màu xanh nhạt D.Có kết tủa xanh nhạt và trở thành không màu. 100. ấm đun nước lâu ngày thường có một lớp cặn vôi dưới đáy. Để khử cặn, bạn có thể dùng giấm pha vào nước trong ấm ngâm vài tiếng rồi súc sạch. Em hãy giải thích cách làm đó và viết phương trình phản ứng xảy ra nếu có? 101. Khi đồ dùng bằng đồng bị gỉ, mờ , bạn có thể dùng khăn tẩm ancol etylic nóng để lau chùi. Đồ dùng của bạn sẽ sáng đẹp như mới. Hãy giải thích cách làm đó và viết các phương trình phản ứng xảy ra nếu có? 102. Chất nào dưới đây góp phần nhiều nhất vào sự hình thành mưa axit? A. Cacbon đioxit. B. Lưu huỳnh đioxit. C. Ozon. D. Dẫn xuất flo của hiđrocacbon. 103. Hãy chọn câu đúng nhất trong các định nghĩa sau đây về phản ứng axit - bazơ theo quan điểm của lí thuyết Bronstet. Phản ứng axit - bazơ là: A. do axit tác dụng với bazơ. B. do oxit axit tác dụng với oxit bazơ. C. do có sự nhường, nhận proton. D. Do có sự dịch chuyển electron từ chất này sang chất khác. 104. Hiện tượng điện li là một hiện tượng tự nhiên có vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất hoá học. 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 ly một chất dưới tác dụng của dòng điện. C. Sự điện li là sự phân ly một chất thành ion dương và ion âm khi chất đó tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy. D. Sụ điện li thực chất là quá trình oxi hoá khử. 105. Theo định nghĩa về axit - bazơ của Bronstet có bao nhiêu ion trong số các ion sau đây là bazơ: Na+, Cl-, CO32- , HCO3-, CH3COO-, NH4+, S2-? A: 1 B: 2 C: 3 D: 4 101. Trong các dung dịch sau đây: K2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4, Na2S có bao nhiêu dung dịch có pH > 7? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 106. Cho 10,6g Na2CO3 vào 12g dung dịch H2SO4 98%, sẽ thu được bao nhiêu gam dung dịch? Nếu cô cạn dung dịch sau phản ứng sẽ thu được bao nhiêu gam chất rắn? 107. Độ điện li a là tỷ số giữa số phân tử phân li thành ion trên tổng số phân tử của chất tan. Độ điện li a của chất điện li phụ thuộc vào những yếu tố nào sau đây? A. Bản chất của chất điện li. B. Bản chất của dung môi. C. Nhiệt độ của môi trường và nồng độ của chất tan. D. A, B, C đúng.