Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tuần 4 - Lê Hồng Phước

Ngày soạn: 02 /9/2012 Ngày dạy: 10/9/2012 Tuần : 4 Tiết : 7 PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI. I. Mục tiêu 1.Kiến thức: Hiểu được: - Bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion. - Để xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li phải có ít nhất một trong các điều kiện: + Tạo thành chất kết tủa. + Tạo thành chất điện li yếu. + Tạo thành chất khí. 2.Kĩ năng: - Quan sát hiện tượng thí nghiệm để biết có phản ứng hóa học xảy ra. - Dự đoán kết quả phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li. - Viết được phương trình ion đầy đủ và rút gọn. - Tính khối lượng kết tủa hoặc thể tích khí sau phản ứng; tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp; tính nồng độ mol ion thu được sau phản ứng. 3.Trọng tâm: - Hiểu được bản chất , điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện ly và viết được phương trình ion rút gọn của các phản ứng. - Vận dụng vào việc giải các bài toán tính khối lượng và thể tích của các sản phẩm thu được, tính nồng độ mol ion thu được sau phản ứng. 4. Phương pháp: Chứng minh và diễn giải. II. CHUẨN BỊ: Dụng cụ và hóa chất để làm thí nghiệm gồm - Các dd : Na2SO4, BaCl2, HCl, NaOH, CH3COONa, Na2CO3. - Ống nghiệm, kẹp gỗ, ... III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Kiểm tra bài cũ: - Viết biểu thức tích số ion của nước?Phụ thuộc vào yếu tố nào? - Nêu khái niệm về pH ? Tính pH của dd Ba(OH)2 0,0005M ? Xác định môi trường của dd này? 2. Bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG GV: Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm theo nhóm : Hoạt động 1 Thí nghiệm 1: - Cho từng giọt dd BaCl2 vào ống nghịêm chứa dd Na2SO4 , nêu hiện tượng nhìn thấy và viết phương trình phản ứng xảy ra ? - Bản chất của phản ứng này là gì ? Hoạt động 2: Thí nghiệm 2: - Cho từng giọt dd HCl vào ống nghịêm chứa dd NaOH có phenolphtalein (dd có màu hồng) , nêu hiện tượng nhìn thấy và viết phương trình phản ứng xảy ra ? - Bản chất của phản ứng này là gì ? Hoạt động 3: Thí nghiệm 3: - Cho từng giọt dd HCl vào ống nghịêm chứa dd CH3COONa , nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra ? - Bản chất của phản ứng này là gì ? Hoạt động 4: Thí nghiệm 4: - Cho từng giọt dd HCl vào ống nghịêm chứa dd Na2CO3 , nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra ? - Bản chất của phản ứng này là gì ? Hoạt động 5: Qua thí nghiệm và phương trình phản ứng nêu kết luận về phản ứng xảy ra trong dd chất điện li ? Hoạt động 6: Tích hợp giáo dục môi trường Giúp HS hiểu giữa các dung dịch trong đất , nước đều có thể xảy ra phản ứng trao đổi ion tạo thành chất rắn , chất khí hoặc chất điện li yếu làm thay đổi thành phần môi trường . Từ đó HS có ý thức cải tạo môi trường nhờ các phản ứng hóa học HS: Có kết tủa tráng xuất hiện. - PTPƯ: Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl. PT ion thu gọn: SO42- + Ba2+ = BaSO4↓. - Bản chất của phản ứng là sự kết hợp của hai ion SO42- và Ba2+ . - Màu hồng của dd nhạt dần và biến mất. - PTPƯ : NaOH + HCl = NaCl + H2O. PT ion thu gọn : OH- + H+ = H2O. - Bản chất là sự kết hợp của OH- và H+. - Dung dịch thu được có mùi giấm. PTPƯ: CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl. Pt ion thu gọn: CH3COO-+H+= CH3COOH - Bản chất là sự kết hợp của ion CH3COO- và H+. - Có bọt khí sủi lên. - PTPƯ : Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O. Pt ion thu gọn : CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O. * Bản chất của phản ứng là sự kết hợp của CO32- và H+ để tạo thành axit kém bền , phân hủy thành khí CO2 thoát ra . Học sinh kết luận và giáo viên đúc kết lại. I. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li: 1.Tạo thành chất kết tủa: * Thí nghiệm giữa 2 dd Na2SO4 và BaCl2 : thấy có kết tủa trắng xuất hiện: PTPƯ: Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl. PT ion thu gọn: SO42- + Ba2+ = BaSO4↓. * Bản chất của phản ứng là sự kết hợp của hai ion SO42- và Ba2+ để tách ra dưới dạng chất kết tủa. 2. Tạo thành chất điện li yếu: a. Tạo thành nước: * Thí nghiệm giữa 2 dd NaOH 0,10M (có phenolphtalein) và dd HCl 0,10M : thấy màu hồng của dd biến mất. PTPƯ : NaOH + HCl = NaCl + H2O. PT ion thu gọn : OH- + H+ = H2O. * Các hidroxit có tính bazơ yếu tan được trong các axit mạnh , VD: Mg(OH)2(r) + 2H+ = Mg2+ + H2O. b. Tạo axit yếu: * Thí nghiệm giữa 2 dd CH3COONa và HCl : thấy dd thu được có mùi giấm: PTPƯ: CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl. Pt ion thu gọn: CH3COO- + H+ = CH3COOH * Bản chất của phản ứng là sự kết hợp của các ion để tách ra dưới dạng chất điện li yếu. 3. Tạo thành chất khí: * Thí nghiệm giữa 2 dd Na2CO3 và HCl : thấy có sủi bọt khí: PTPƯ : Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O. Pt ion thu gọn : CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O. * Bản chất của phản ứng là sự kết hợp của CO32- và H+ để tạo thành axit kém bền , phân hủy thành khí CO2 thoát ra. * Các muối ít tan như CaCO3 , MgCO3 ... cũng tan được trong các dd axit. II. Kết luận: 1. Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các ion. 2. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp được với nhau tạo thành ít nhất một trong các chất sau: - Chất kết tủa. - Chất điện li yếu. - Chất khí. IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Viết phương trình phản ứng , phương trình ion đầy đủ và thu gọn của phản ứng xảy ra giữa dd CaSO3 và dd HCl ? - Làm bài tập 1 đến 7 trang 20 SGK . Rút kinh nghiệm Ngày soạn: 05 /9/2012 Ngày dạy: 11/9/2012 Tuần : 4 Tiết : 7 LUYỆN TẬP: AXIT – BAZƠ, PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Củng cố các kiến thức về axit, bazơ, hidroxit lưỡng tính, muối trên cơ sở thuyết A-re-ni-ut. 2. Kĩ năng: Giúp học sinh - Rèn luyện kĩ năng vận dụng điều kiện xảy ra phản ứng giữa các ion trong dd chất điện li. - Rèn luyện kĩ năng viết phương trình ion đầy đủ và ion thu gọn. - Rèn luyện kĩ năng giải toán có liên quan đến pH và môi trường axit, trung tính hay kiềm 3. Phương pháp: Thảo luận theo nhóm. II. CHUẨN BỊ: Học sinh làm các bài tập ở SGK trước. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1 GV: Axit, bazơ, hidroxit lưỡng tính và muối theo A-re-ni-ut ? GV: Tích số ion của nước ? GV: Khái niệm pH ? Công thức tính ? Các giá trị [H+] và pH đặc trưng ? Phản ứng trao đổi ion ? Điều kiện và bản chất của phản ứng trao đổi ion ? Hoạt động 2 GV: Bài tập 1: Viết phương trình điện li của K2S, Na2HPO4, Pb(OH)2, HClO, HF, NH4NO3? Hoạt động 3 GV: Bài tập 2: Một dung dịch có [H+] = 0,010M . Tính [OH-] và pH của dd. Môi trường của dd này là gì ? Quỳ tím đổi sang màu gì trong dd này? Hoạt động 4 GV: Bài tập 3: Một dd có pH = 9,0. Nồng độ [H+] và [OH-] là bao nhiêu ? Màu của phenolphtalein trong dd này là gi? Hoạt động 5 GV: Bài tập 4: Viết phương trình phân tử, ion rút gọn (nếu có) của các cặp chất: a. Na2CO3 + Ca(NO3)2 b. CuSO4 + H2SO4 c. NaHCO3 + HCl d. Pb(OH)2(r) + HNO3 e. Pb(OH)2(r) + NaOH Hoạt động 6: GV: Bài tập 5: Kết tủa CdS được tạo ra trong dd bằng các cặp A. CdCl2 + NaOH B. Cd(NO3)2 + H2S C. Cd(NO3)2 + HCl D. CdCl2 + Na2SO4 HS: nhắc lại các kiến thức đã học bằng cách trả lời các câu hỏi , giáo viên củng cố lại. HS:KH2O (250C) [H+].[OH-] = 1,0.10-14. Có thể sử dụng trong các dd loãng của các chất khác nhau. HS: Đặc trưng cho độ axit, bazơ của dd loãng. pH = - log[H+] HS: Nêu khái niệm, điều kiện và bản chất của phản ứng. HS: Viết phương trình điện li. * K2S 2K+ + S2-. *Na2HPO42Na++HPO42- HPO42- H+ + PO43-. * Pb(OH)2Pb2+ + 2OH- Pb(OH)22H+ + PbO22-. * HClO H+ + ClO-. * HF H+ + F-. *NH4NO3NH4+ + NO3- [H+] = 0,010M = 1,0.10-2M nên pH = 2. Môi trường của dd này là axit, quỳ hóa đỏ trong dd này. * pH = 9,0 nên [H+] = 1,0.10-9M và [OH-] = 1,0.10-14/1,0.10-9= 1,0.10-5 M. * pH > 7,0 nên dd này có môi trường kiềm * Phenolphtalein hóa hồng trong dd này. a. Na2CO3 + Ca(NO3)2 = 2NaNO3 + CaCO3 . CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ b. CuSO4 + H2SO4 không xảy ra. c. NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O. HCO3- + H+ = H2O + CO2↑. d. Pb(OH)2(r) + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + 2H2O. Pb(OH)2+2H+=Pb2+ +2H2O e. Pb(OH)2(r) + 2NaOH = Na2PbO2 + 2H2O. Pb(OH)2(r)+ 2OH- = PbO22- + 2H2O Đáp án B. I. Các kiến thức cần nắm vững: 1. Axit, bazơ, hidroxit lưỡng tính và muối theo A-re-ni-ut ? 2. Tích số ion của nước ? 3. Khái niệm pH ? Công thức tính ? 4. Các giá trị [H+] và pH đặc trưng : [H+] > 1,0.10-7 hoặc pH < 7,00 : MT axit. [H+] 7,00 : MT bazơ. [H+] = 1,0.10-7 hoặc pH = 7,00 : MT TT. 5. Phản ứng trao đổi ion ,điều kiện và bản chất của phản ứng trao đổi ion ? II. Bài tập: 1. Viết phương trình điện li của K2S, Na2HPO4, Pb(OH)2, HClO, HF, NH4NO3? Giải: * K2S 2K+ + S2-. * Na2HPO4 2Na+ + HPO42- HPO42- H+ + PO43-. * Pb(OH)2 Pb2+ + 2OH-. Pb(OH)2 2H+ + PbO22-. * HClOH+ + ClO-. * HF H+ + F-. * NH4NO3NH4+ + NO3-. 2. Một dung dịch có [H+] = 0,010M . Tính [OH-] và pH của dd. Môi trường của dd này là gì ? Quỳ tím đổi sang màu gì trong dd này? Giải: [H+] = 0,010M = 1,0.10-2M * Nên pH = 2. * Môi trường của dd này là axit, quỳ hóa đỏ trong dd này. 3. Một dd có pH = 9,0. Nồng độ [H+] và [OH-] là bao nhiêu ? Màu của phenolphtalein trong dd này là gi? Giải: * pH = 9,0 nên [H+] = 1,0.10-9M và [OH-] = 1,0.10-14/1,0.10-9= 1,0.10-5 M. * pH > 7,0 nên dd có môi trường kiềm * Phenolphtalein hóa hồng . 4. Viết phương trình phân tử, ion rút gọn (nếu có) của các cặp chất: a. Na2CO3 + Ca(NO3)2 b. CuSO4 + H2SO4 c. NaHCO3 + HCl d. Pb(OH)2(r) + HNO3 e. Pb(OH)2(r) + NaOH Giải: a. Na2CO3 + Ca(NO3)2 = 2NaNO3 + CaCO3 . CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ b. CuSO4 + H2SO4 không xảy ra. c. NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O. HCO3- + H+ = H2O + CO2↑. d. Pb(OH)2(r) + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + 2H2O. Pb(OH)2 + 2H+ = Pb2+ + 2H2O e. Pb(OH)2(r) + 2NaOH = Na2PbO2 + 2H2O. Pb(OH)2(r) + 2OH- = PbO22- + 2H2O. 5. Kết tủa CdS được tạo ra trong dd bằng các cặp A. CdCl2 +NaOH B. Cd(NO3)2 + H2S C. Cd(NO3)2+HCl D.CdCl2 + Na2SO4 IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Trộn 100 ml dung dịch HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH có pH = 12. Dung dịch thu được có pH = 2. Tính nồng độ của dung dịch HNO3 ban đầu. - Đọc bài thực hành để làm thực hành trong tiết sau. Rút kinh nghiệm Ngày soạn: 8/9/2012 Ngày dạy: 14/9/2012 Tuần : 4 Tiết : 4 (TC) LUYỆN TẬP PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION I. Mục tiêu: 1. Học sinh biết: HS vận dụng được kiến thức đã học giải bài tập 2. Học sinh hiểu Các bài tập phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên:Giáo án 2. Học sinh: Ôn tập lí thuyết các bài trước III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Ổn định lớp 2. Bài cũ: Trình bày điều kiện phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li. Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của phản ứng sau: NaHCO3 + NaOH 3. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 1: Viết phương trình dạng phân tử ứng với phương trình ion rút gọn sau: a/ Ba2+ + CO BaCO3 b/ Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 c/ NH + OH- NH3 + H2O d/ S2- + 2H+ H2S GV: Yêu cầu 1 HS lên bảng giải, các HS còn lại làm nháp và theo dõi bài bạn làm. GV: Yêu cầu 1 HS nhận xét, GV nhận xét ghi điểm. Hoạt động 2: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 2: Viết phương trình dạng phân tử của các phản ứng theo sơ đồ sau. a/ MgCO3 + ? MgCl2 + ?. b/ Fe2(SO4)3 + ? K2SO4 + ?. GV: Yêu cầu 1 HS lên bảng giải, các HS còn lại làm nháp và theo dõi bài bạn làm. Gọi HS nhận xét, ghi điểm Hoạt động 3: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 3: Hoà tan 1,952 g muối BaCl2.xH2O trong nước. Thêm H2SO4 loãng, dư vào dung dịch thu được. Kết tủa tạo thành được làm khô và cân được 1,864 gam. Xác định công thức hoá học của muối. GV: Yêu cầu HS suy nghỉ thảo luận 5 phút, sau đó cho HS lên bảng giải. Các HS còn lại lấy nháp ra làm bài và theo dõi bài bạn làm. GV: Nhận xét, hướng dẫn lại Hoạt động 4: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 4: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08M và H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ x (M) thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 12. Hãy tính m và x. Coi Ba(OH)2 điện li hoàn toàn cả 2 nấc. GV:Yêu cầu tính số mol HCl ban đầu , số mol H2SO4 ban đầu , viết các phương trình phản ứng xảy ra. GV: Hướng dẫn HS tính khối lượng kết tủa, Tính nồng độ mol của Ba(OH)2 . HS: Chép đề HS: Lên bảng giải HS: Chép đề HS: Chép đề HS: Lên bảng trình bày HS: Chép đề HS: Trả lời HS: Nghe giảng và hiểu Bài 1: Viết phương trình dạng phân tử ứng với phương trình ion rút gọn sau: a/ Ba2+ + CO BaCO3 b/ Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 c/ NH + OH- NH3 + H2O d/ S2- + 2H+ H2S Giải: a/ Ba(NO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaNO3 b/ Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 c/ NH4Cl + NaOH NH3 + H2O + NaCl d/ FeS + 2HCl FeCl2 + H2S Bài 2: a/ MgCO3 + ? MgCl2 + ?. b/ Fe2(SO4)3 + ? K2SO4 + ? Giải: a/ MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2 b/ Fe2(SO4)3 + 6KOH 3K2SO4 + Fe(OH)3 Bài 3: Hoà tan 1,952 g muối BaCl2.xH2O trong nước. Thêm H2SO4 loãng, dư vào dung dịch thu được. Kết tủa tạo thành được làm khô và cân được 1,864 gam. Xác định công thức hoá học của muối. Giải: BaCl2.xH2O + H2SO4 BaSO4 + 2HCl + 2H2O (1) Theo phương trình (1) số mol BaSO4 = số mol BaCl2.xH2O M = x = CTHH của muối là : BaCl2.2H2O Bài 4: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08M và H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ x (M) thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 12. Hãy tính m và x. Coi Ba(OH)2 điện li hoàn toàn cả 2 nấc. Giải: Số mol HCl ban đầu = 0,25.0,08 = 0,02 ( mol) Số mol H2SO4 ban đầu = 0,25.0,01= 0,0025 ( mol) Sau khi phản ứng dung dịch có pH =12 nghĩa Ba(OH)2 còn dư và các axit đã phản ứng hết. 2HCl + Ba(OH)2 BaCl2 + 2H2O 0,02 0,01 H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O 0,0025 0,0025 0,0025 Khối lượng kết tủa: m = 0,0025.233 = 0,5825 (gam) Sau khi phản ứng dung dịch có pH =12 nghĩa là: [H+] = 10-12M [OH-] = 10-2M Số mol OH- trong dung dịch = 0,01.0,5 = 0,005 (mol) Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH- Số mol Ba(OH)2 còn dư = số mol OH- = 0,0025 (mol) Số mol Ba(OH)2 ban đầu = 0,01 + 0,0025 + 0,0025 = 0,015 (mol) Nồng độ Ba(OH)2 : x = IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các phản ứng sau. a/ Pb(NO3)2 + Na2SO4 b/ Pb(OH)2 + H2SO4 - Chuẩn bị bài thực hành số 1 Rút kinh nghiệm