Giáo trình Hóa học Lớp 11

Cao cự giác (Chủ biên) nguyễn xuân dũng – cao thị vân giang – hoàng thanh phong Thiết kế bμi giảng hóa học 11 tập một Nhà xuất bản Hà nội Để hỗ trợ cho việc dạy – học môn Hóa học 11 theo ch−ơng trình sách giáo khoa (SGK) mới áp dụng từ năm học 2007 – 2008, chúng tôi biên soạn cuốn Thiết kế bμi giảng Hóa học 11 tập 1, 2. Sách giới thiệu cách thiết kế bài giảng theo tinh thần đổi mới ph−ơng pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh (HS). Về nội dung : Sách bám sát nội dung SGK Hóa học 11 theo ch−ơng trình chuẩn của Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành. ở mỗi tiết dạy đều chỉ rõ mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ, các công việc cần chuẩn bị của giáo viên (GV) và học sinh, các ph−ơng tiện trợ giảng cần thiết nhằm đảm bảo chất l−ợng từng bài, từng tiết lên lớp. Ngoài ra sách còn mở rộng, bổ sung thêm một số nội dung liên quan đến bài giảng bằng nhiều hoạt động nhằm cung cấp thêm t− liệu để các thầy, cô giáo tham khảo vận dụng tùy theo đối t−ợng và mục đích dạy học. Về ph−ơng pháp dạy – học : Sách đ−ợc triển khai theo h−ớng tích cực hóa hoạt động của học sinh, lấy cơ sở của mỗi hoạt động là những việc làm của học sinh d−ới sự h−ớng dẫn, gợi mở của thầy, cô giáo. Sách cũng đ−a ra nhiều hình thức hoạt động hấp dẫn, phù hợp với đặc tr−ng môn học nh− : thí nghiệm, quan sát vật thật hay mô hình, thảo luận, thực hành, nhằm phát huy tính độc lập, tự giác của học sinh. Đặc biệt sách rất chú trọng tới khâu thực hành trong bài học, đồng thời cũng chỉ rõ từng hoạt động cụ thể của giáo viên và học sinh trong một tiến trình dạy – học, coi đây là hai hoạt động cùng nhau trong đó cả học sinh và giáo viên đều là chủ thể. Chúng tôi hi vọng cuốn sách này sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích, góp phần hỗ trợ các thầy, cô giáo đang trực tiếp giảng dạy môn Hóa học 11 trong việc nâng cao chất l−ợng bài giảng của mình. Rất mong nhận đ−ợc ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và bạn đọc gần xa để cuốn sách đ−ợc hoàn thiện hơn. các tác giả Lời nói đầu ôn tập đầu năm A. Mục tiêu bμi học 1. Kiến thức : Ôn tập và hệ thống hoá kiến thức về : • Nguyên tử, liên kết hóa học, định luật tuần hoàn, bảng tuần hoàn. • Phản ứng oxi hoá – khử, tốc độ phản ứng và cân bằng hoá học. • Tính chất lí hoá và ph−ơng pháp điều chế các đơn chất và hợp chất trong nhóm halogen, nhóm oxi – l−u huỳnh. 2. Kĩ năng : Củng cố cho HS các kĩ năng : • Nghiên tính chất của các chất dựa trên mối quan hệ : Cấu tạo ↔ Tính chất ↔ ph−ơng pháp điều chế ↔ ứng dụng • Lập ph−ơng trình hoá học của phản ứng oxi hoá – khử bằng ph−ơng pháp thăng bằng electron. • Giải một số dạng bài tập cơ bản nh− xác định thành phần hỗn hợp, xác định tên nguyên tố, bài tập chất khí, ... • Luyện tập các ph−ơng pháp giải bài tập hoá học nh− ph−ơng pháp bảo toàn, ph−ơng pháp trung bình, ph−ơng pháp đại số, ph−ơng pháp tăng – giảm khối l−ợng, .... 3. Tình cảm, thái độ : • Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc. • Xây dựng thái độ học tập tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch. • Rèn luyện tính cẩn thận, sáng tạo trong học tập. • Tạo cơ sở cho HS yêu thích và say mê học hoá học. B. Chuẩn bị của GV vμ HS • GV : Máy tính, máy chiếu, hệ thống bài tập và câu hỏi gợi ý. • HS : Ôn tập các kiến thức thông qua hoạt động giải bài tập. C. Tiến trình dạy – học GV tổ chức các nhóm HS thảo luận các nội dung cần ôn tập ở lớp 10 d−ới dạng các bài tập trắc nghiệm khách quan. Hoạt động 1 Nguyên tử – Liên kết hoá học – Định luật tuần hoàn GV chiếu nội dung các bài tập sau lên màn hình để cho các nhóm HS thảo luận. Hãy chọn ph−ơng án đúng cho mỗi câu sau đây : 1. Tổng số các hạt cơ bản (p, n, e) của một nguyên tử X là 28. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 8. Nguyên tử X là : A. 179 F B. 19 9 F C. 16 8 O D. 17 8 O Đáp án B. 2. Ion M3+ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 3d5. Vậy nguyên tử M có cấu hình : A. 1s22s22p63s23p63d8 B. 1s22s22p63s23p63d64s2 C. 1s22s22p63s23p64s23d8 D. 1s22s22p63s23p63d54s24p1 Đáp án B. 3. Electron thuộc lớp nào sau đây liên kết với hạt nhân chặt chẽ nhất ? A. Lớp K B. Lớn L C. Lớp M D. Lớn N Đáp án A. 4. Nguyên tử của nguyên tố A có cấu hình electron tổng quát : [Khí hiếm](n – 1)dαns1. Vậy nguyên tố A có thể là : A. Các kim loại nhóm IA (Kim loại kiềm). B. Kim loại nhóm IB (Cu, Ag, Au). C. Kim loại nhóm VIB (Cr, Mo, W). D. Cả A, B, C. Đáp án D. 5. Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (Z = 13) là . 1s22s22p63s23p1. Vậy phát biểu nào sau đây là sai ? A. Lớp thứ nhất (lớp K) có 2 electron. B. Lớp thứ hai (lớp L) có 8 electron. C. Lớp thứ ba (lớp M) có 3 electron. D. Lớp ngoài cùng có 1 electron. Đáp án D. 6. Ion nào sau đây không có cấu hình electron của khí hiếm ? A. Fe2+ B. Na+ C. Cl– D. Mg2+ Đáp án A. 7. Dãy sắp xếp sau đây theo thứ tự kích th−ớc ion tăng dần ? A. F– > O2– > Na+ B. O2– > Na+ > F– C. Na+ > F– > O2– D. O2– > F– > Na+ Đáp án D. 8. Dãy sắp xếp nào sau đây theo thứ tự kích th−ớc giảm dần ? A. K+ < Ca2+ < Cl– B. Ca2+ < K+ < Cl– C. Cl– < Ca2+ < K+ D. Cl– < K+ < Ca2+ Đáp án B. 9. Các nguyên tố thuộc cùng một nhóm A có tính chất hoá học t−ơng tự nhau, vì vỏ nguyên tử của các nguyên tố nhóm A có : A. Số electron nh− nhau. B. Số lớp electron nh− nhau. C. Số electron thuộc lớp ngoài cùng nh− nhau. D. Cùng số electron s hay p. Đáp án C. 10. Trong một chu kì, bán kính nguyên tử của các nguyên tố : A. Tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. B. Giảm theo chiều giảm dần của điện tích hạt nhân. C. Giảm theo chiều tăng của tính phi kim. D. B và C đều đúng. Đáp án C. 11. Trong một nhóm A, bán kính nguyên tử của các nguyên tố : A. Tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. B. Giảm theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. C. Giảm theo chiều giảm của tính kim loại. D. A và C đều đúng. Đáp án D. 12. Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kì có tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử là 25. X và Y thuộc chu kì và các nhóm nào sau đây ? A. Chu kì 2, nhóm II A và III A. B. Chu kì 2, nhóm III A và IV A. C. Chu kì 3, nhóm I A và II A. D. Chu kì 3, nhóm II A và III A. Đáp án D. 13. Nguyên tố M thuộc nhóm A trong bảng tuần hoàn. Trong phản ứng oxi hoá – khử, M tạo ion M3+ có 37 hạt (p, n, e). Vị trí của M trong bảng tuần hoàn là : A. Chu kì 3, nhóm III A B. Chu kì 4, nhóm III A C. Chu kì 3, nhóm IV A. D. Kết quả khác Đáp án A. 14. Liên kết đ−ợc tạo thành giữa : – Nguyên tử X có cấu hình electron: [Ne] 3s1 và – Nguyên tử Y có cấu hình electron : [Ne] 3s23p5 là loại liên kết : A. Cộng hóa trị có cực B. Cộng hoá trị không cực. C. Ion D. Kim loại Đáp án C. 15. Hợp chất nào chứa cả ba loại liên kết : ion, cộng hóa trị, cho – nhận ? A. K2CO3 B. Fe(HCO3)2 C. Mg(NO3)2 D. CaOCl2. Đáp án C. Hoạt động 2 Phản ứng hoá học – Tốc độ phản ứng – Cân bằng hoá học GV chiếu nội dung các bài tập sau lên màn hình để cho các nhóm HS thảo luận. Hãy đánh dấu vào ph−ơng án đúng cho mỗi câu sau đây : 1. Phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hoá – khử ? A. HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O B. N2O5 + H2O → 2HNO3 C. 2HNO3 + 3H2S → 3S + 2NO + 4H2O D. 2Fe(OH)3 ot⎯⎯→ Fe2O3 + 3H2O Đáp án C. 2. Phản ứng nào sau đây không phải là phản ứng oxi hoá – khử ? A. Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 B. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 C. NaH + H2O → NaOH + H2 D. 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 Đáp án A. 3. Trong phản ứng 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O Nguyên tố sắt : A. Bị oxi hoá. B. Bị khử C. Vừa bị oxi hoá vừa bị khử. D. Không bị oxi hoá cũng không bị khử. Đáp án D. 4. Kim loại Zn không khử đ−ợc ion nào sau đây trong dung dịch ? A. H+ B. Cu2+ C. Ag+ D. Al3+ Đáp án D. 5. Xác định chất X trong phản ứng sau : Na2SO3 + KMnO4 + X → Na2SO4 + MnO2 + KOH A. X là H2SO4 B. X là HCl C. X là H2O D. X là NaOH Đáp án C. 6. Cho phản ứng : Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2 + H2O Sau khi cân bằng, tổng số hệ số các chất trong ph−ơng trình phản ứng là : A. 29 B. 25 C. 28 D. 32 Đáp án A. 7. Cho 29g hỗn hợp Mg, Zn, Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thấy thoát ra V lít H2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đ−ợc 86,6 gam muối khan. Giá trị của V là : A. 4,48 lit B. 6,72 lit C. 8,96 lit D. 13,44 lit Đáp án D. 8. Khử 4,64 gam hỗn hợp A gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, (có số mol bằng nhau), bằng CO, thu đ−ợc chất rắn B. Khí thoát ra sau phản ứng đ−ợc dẫn vào dung dịch Ba(OH)2 d−, thu đ−ợc 1,97 gam kết tủa. Khối l−ợng của chất rắn B là : A. 4,40g B. 4,48g C. 4,45g D. 4,84g Đáp án B. 9. Cho 12,9 gam một hỗn hợp (Al, Mg) tan hoàn toàn trong 100ml dung dịch hỗn hợp 2 axit HNO3 4M và H2SO4 7M (đặc) thu đ−ợc 0,1mol mỗi khí SO2, NO, N2O. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu đ−ợc bao nhiêu gam muối khan ? A. 7,67g B. 76,70g C. 50,30g D. 30,50g Đáp án B 10. Khi đốt củi, để tăng tốc độ phản ứng, ng−ời ta sử dụng biện pháp nào sau đây đ−ợc coi là tăng diện tích bề mặt ? A. Mồi lửa B. Thổi không khí C. Chẻ nhỏ củi D. Cả A, B, C Đáp án C 11. Cho phản ứng : N2 + 3H2 U 2NH3 Tốc độ phản ứng thay đổi nh− thế nào khi tăng dung tích bình phản ứng gấp 2 lần (nhiệt độ bình không đổi) ? A. Tăng lên 4 lần B. Giảm xuống 4 lần C. Tăng lên 16 lần D. Giảm xuống 16 lần Đáp án D. 12. Phản ứng phân hủy hidropeoxit có xúc tác : 2H2O2 2o MnO t ⎯⎯⎯→ 2H2O + O2 Yếu tố nào sau đây không ảnh h−ởng đến tốc độ phản ứng ? A. Nhiệt độ B. Xúc tác C. Nồng độ H2O D. Nồng độ H2O2 Đáp án C. 13. Phản ứng sau đạt trạng thái cân bằng trong bình kín : 2NaHCO3 (r) U Na2CO3 (r) + CO2 (k) + H2O (k) Nếu thêm tinh thể NaHCO3 (r) vào bình phản ứng thì số mol Na2CO3 thay đổi nh− thế nào ? A. Tăng B. Giảm C. Không đổi D. Không xác định Đáp án C. 14. Phản ứng sau đạt trạng thái cân bằng trong bình kín : 2NaHCO3 (r) U Na2CO3(r) + CO2 (k) + H2O (k) Δ H = 128KJ Nếu tăng thể tích của bình chứa thì số mol Na2CO3 thay đổi nh− thế nào ? A. Tăng B. Giảm C. Không đổi D. Không xác định Đáp án A. 15. Phản ứng sau đạt trạng thái cân bằng trong bình kín : 2NaHCO3 (r) U Na2CO3(r) + CO2 (k) + H2O (k) Δ H = 128KJ Nếu giảm nhiệt độ của bình phản ứng thì số mol Na2CO3 thay đổi nh− thế nào ? A. Tăng B. Giảm C. Không đổi D. Không xác định Đáp án B. Hoạt động 3 Nhóm halogen và nhóm oxi – l−u huỳnh GV chiếu nội dung các bài tập sau lên màn hình cho HS thảo luận Hãy chọn ph−ơng án đúng cho mỗi câu trả lời sau đây : 1. Trong phòng thí nghiệm, khí clo th−ờng đ−ợc điều chế bằng cách oxi hoá hợp chất nào sau đây ? A. NaCl B. HCl C. KClO3 D. KClO4 Đáp án B. 2. Ph−ơng trình phản ứng hoá học nào sau đây không đúng ? A. F2 + H2O U HF + HFO B. Cl2 + H2O U HCl + HClO C. Br2 + 2NaOH → NaBr + NaBrO + H2O D. 3I2 + 6KOH → 5KI + KIO3 + 3H2O Đáp án A. 3. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói đến CaOCl2 : A. Là chất bột trắng, luôn bốc mùi clo B. Là chất sát trùng, tẩy trắng vải sợi C. Là muối hỗn tạp của axit hipoclorơ va axit clohiđric D. Là muối kép của axit hipoclorơ và axit clohiđric Đáp án D. 4. Phản ứng nào sau đây chứng tỏ Br2 thể hiện tính khử : A. Br2 + 2KClO3 → Cl2 + 2KBrO3 B. Br2 + 2HI → I2 + 2HBr C. Br2 + H2 → 2HBr D. 5Br2 + I2 + 6H2O → 10HBr + 2HIO3 Đáp án A. 5. Hoà tan 10g hỗn hợp Fe va Fe2O3 vào một l−ợng dung dịch HCl vừa đủ, thu đ−ợc 1,12l H2 (đktc) và dung dịch X. Cho NaOH d− vào dung dịch X thu đ−ợc kết tủa. Lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối l−ợng không đổi thu đ−ợc m (g) chất rắn. Giá trị của m là : A. 10,8g B. 11,2g C. 15,2g D. 21,1g Đáp án B. 6. Phân tử axit nào kém bền nhất ? A. HClO B. HClO2 C. HClO3 D. HClO4 Đáp án A. 7. Hiđrohalogenua (HX) đ−ợc điều chế theo sơ đồ sau trong phòng thí nghiệm : NaX (rắn) + H2SO4 (đặc) ot⎯⎯→ HX ↑ + NaHSO4 (hoặc Na2SO4) Cho biết ph−ơng pháp trên dùng để điều chế HX nào sau đây ? A. HI B. HBr C. HCl D. Cả A, B, C Đáp án C. 8. Trong phòng thí nghiệm ng−ời ta điều chế halogen (X2) theo sơ đồ phản ứng sau : NaX (khan) + MnO2 + H2SO4 (đặc) ot⎯⎯→ X2 ↑ + ... Cho biết ph−ơng pháp trên không dùng để diều chế X2 nào sau đây ? A. Cl2 B. F2 C. I2 D. Br2 Đáp án B. 9. Trong phản ứng hóa học : 2KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO4 → 2 MnSO4 + 5 O2 + K2SO4 + 8 H2O Đã xảy ra : A. Sự khử KMnO4 B. Sự khử H2O2 C. Sự oxi hoá KMnO4 D. Sự oxi hoá H2SO4 Đáp án A. 10. Có thể điều chế O2 từ hoá chất nào sau đây ? A. Dung dịch NaOH loãng B. Dung dịch H2SO4 loãng C. KMnO4 rắn D. Cả A, B, C Đáp án D. 11. Một phi kim R tạo đ−ợc với oxi hai oxit, trong đó % khối l−ợng của oxi lần l−ợt là 50% và 60%, phi kim R là : A. Cacbon B. Ni tơ C. L−u huỳnh D. Clo Đáp án C. 12. Để loại khí H2S ra khỏi hỗn hợp với khí HCl, ng−ời ta dẫn hỗn hợp qua dung dịch X lấy d−. Dung dịch X là : A. Pb(NO3)2 B. AgNO3 C. Fe(NO3)2 D. Cu(NO3)2 Đáp án D. 13. Cho m gam hỗn hợp CaCO3, ZnS tác dụng với dung dịch HCl d− thu đ−ợc 6,72l khí (đktc). Cho toàn bộ l−ợng khí trên tác dụng với l−ợng d− SO2 thu đ−ợc 9,6g chất rắn. Giá trị của m là : A. 29,4g B. 49,2g C. 24,9g D. 2,49g Đáp án A. 14. Chia một dung dịch H2SO4 thành 3 phần bằng nhau : – Trung hoà phần một vừa đủ 200ml dung dịch NaOH 1M. – Trung hoà phần hai và ba cần một l−ợng dung dịch NaOH nh− đã dùng ở phần một thu đ−ợc m gam muối. Giá trị m là : A. 12g B. 14,2g C. 28,4g D. 24g Đáp án D. 15. Có 2 bình kín A và B dung tích nh− nhau ở OoC : Bình A chứa 1mol Cl2 và bình B chứ 1 mol O2. Trong mỗi bình đều chứa sẵn 10,8g kim loại M hoá trị không đổi. Nung nóng cả hai bình tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó làm lạnh cả hai bình về OoC thì tỉ lệ áp suất trong các bình là 7 : 4. Thể tích chất rắn trong bình không đáng kể. Xác định kim loại M ? A. Mg B. Al C. Fe D. Cu Đáp án B. Ch−ơng 1. Sự điện li Bμi 1 Sự điện li A. Mục tiêu bμi học 1. Kiến thức : • Biết sự điện li, chất điện li là gì ? • Biết thế nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu ? 2. Kĩ năng : • Quan sát và giải thích thí nghiệm chứng minh tính dẫn điện của dung dịch. • Phân biệt chất điện li mạnh, chất điện li yếu. B. Chuẩn bị của GV vμ HS • GV : Máy tính, máy chiếu, các phiếu học tập. – Bộ dụng cụ chứng minh tính dẫn điện của dung dịch. – Phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hình 1.1 (SGK). • HS : Chuẩn bị các nội dung theo SGK C. Tiến trình dạy – học Hoạt động của GV Hoạt động của HS I. Hiện t-ợng điện li Hoạt động 1 1. Thí nghiệm GV h−ớng dẫn HS lắp và sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm nh− hình 1.1 (SGK). HS chuẩn bị ba cốc : – Cốc a đựng n−ớc cất. – Cốc b đựng dung dịch saccarozơ. – Cốc c đựng dung dịch NaCl. Nối các đầu dây điện với nguồn điện, quan sát thấy : Bóng đèn ở cốc c bật sáng còn ở cốc a và b không sáng. GV yêu cầu HS nhận xét. – Dung dịch NaCl dẫn điện. – N−ớc cất và dung dịch saccarozơ không dẫn điện. GV cho HS làm thí nghiệm t−ơng tự nh−ng thay 3 cốc trên bằng 6 cốc khác : cốc (1) đựng NaCl rắn, khan ; cốc (2) đựng NaOH rắn, khan ; cốc (3) đựng ancol etylic; cốc (4) đựng glixerol; cốc (5) đựng dung dịch HCl và cốc (6) đựng dung dịch NaOH. GV yêu cầu HS rút ra nhận xét về hiện t−ợng quan sát đ−ợc. GV h−ớng dẫn HS kết luận về khả năng dẫn điện của các chất. HS nhận xét : – Các cốc 1, 2, 3, 4 bóng đèn không sáng. – Các cốc 5, 6 bóng đèn sáng. Kết luận : NaCl rắn, khan ; NaOH rắn khan; các dung dịch ancol etylic, glixerol không dẫn điện. Ng−ợc lại, các dung dịch axit, bazơ và muối đều dẫn điện. Hoạt động 2 2. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ, và muối trong n−ớc GV đặt vấn đề : Tại sao các dung dịch axit, bazơ và muối dẫn đ−ợc điện ? GV gợi ý HS đọc SGK để trả lời câu hỏi. GV h−ớng dẫn HS viết các ph−ơng trình điện li của NaCl, HCl, NaOH trong dung dịch. HS : Các axit, bazơ và muối khi hoà tan vào n−ớc sẽ điện li tạo ra các ion nên dẫn đ−ợc điện. Các ph−ơng trình điện li : NaCl → Na+ + Cl– HCl → H+ + Cl– NaOH → Na+ + OH– II. Phân loại các chất điện li Hoạt động 3 1. Thí nghiệm GV h−ớng dẫn các nhóm HS làm thí nghiệm ở hình 1.1 (SGK) để phát hiện một dung dịch dẫn điện mạnh hay yếu. HS chuẩn bị 2 cốc : – Cốc (1) đựng dung dịch HCl 0,10M – Cốc (2) đựng dung dịch CH3COOH 0,10M Nối các đầu dây dẫn điện với nguồn điện. Quan sát thấy bóng đèn ở cốc (1) sáng mạnh hơn cốc (2). GV gợi ý HS rút ra nhận xét HS nhận xét : Nồng độ ion trong dung dịch HCl lớn hơn nồng độ ion trong dung dịch CH3COOH. ⇒Số phân tử HCl điện li ra ion nhiều hơn so với phân tử CH3COOH điện li ra ion. GV bổ sung : Dựa vào mức độ điện li ra ion của các chất điện li khác nhau, ng−ời ta chia các chất điện li thành chất điện li mạnh và chất điện li yếu. Hoạt động 4 2. Chất điện li mạnh và chất điện li yếu GV : Thế nào là chất điện li mạnh ? lấy ví dụ. a) Chất điện li mạnh – Chất điện li mạnh là chất khi tan trong n−ớc, các phân tử hoà tan đều điện li ra ion. – Ví dụ : Các axit mạnh nh− HCl, HNO3, H2SO4, HClO4, ... Các bazơ mạnh nh− NaOH, KOH, Ba(OH)2, ... và hầu hết các muối tan. GV bổ sung : Trong ph−ơng trình điện li của chất điện li mạnh, ng−ời ta dùng một mũi tên chỉ chiều quá trình điện li. Viết quá trình điện li Na2SO4 ? Giả sử nồng độ Na2SO4 là 0,1M tính nồng độ ion Na+, 24SO − trong dung dịch ? HS : Na2SO4 → 2Na+ + 24SO − 0,1 → 0,2 → 0,1 Dung dịch 2 4 Na 0,2M SO 0,1M + − ⎧⎡ ⎤ =⎪⎣ ⎦⎨⎡ ⎤ =⎪⎣ ⎦⎩ b) Chất điện li yếu GV: Thế nào là chất điện li yếu ? Lấy ví dụ. – Chất điện li yếu là chất khi tan trong dung dịch n−ớc chỉ có một số phân tử hoà tan điện li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại d−ới dạng phân tử trong dung dịch. – Ví dụ : Các axit yếu nh− CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, ... Các bazơ yếu nh− Bi(OH)3, Cr(OH)2, .... GV bổ sung : Trong ph−ơng trình điện li của chất điện li yếu, ng−ời ta dùng dấu mũi tên thuận nghịch (U) cho biết quá trình điện li xẩy ra cả hai chiều. GV : Viết quá trình điện li CH3COOH. GV bổ sung : Cân bằng điện li là cân bằng động. Giống nh− mọi cân bằng hóa học khác, cân bằng điện li cũng tuân theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa–tơ–li–e CH3COOH U CH3COO– + H+ Hoạt động 5 Củng cố bài – Bài tập về nhà • GV phát phiếu học tập số 1 và 2 cho các nhóm HS làm : Phiếu học tập số 1 1. Dung dịch chất điện li dẫn đ−ợc điện là do : A. Sự chuyển dịch của các electron. B. Sự chuyển dịch của các cation. C. Sự chuyển dịch của các phân tử hoà tan. D. Sự chuyển dịch của các cation và anion. Đáp án D. 2. Tr−ờng hợp nào sau đây không dẫn đ−ợc điện ? A. KCl rắn, khan. B. N−ớc biển C. N−ớc sông, hồ, ao. D. Dung dịch KCl trong n−ớc. Đáp án A. Phiếu học tập số 2 1. Viết ph−ơng trình điện li của các chất điện li yếu : HClO, HNO2. 2. Cho các chất điện li mạnh : Ba(NO3)2 0,10M; HNO3 0,020M; KOH 0,010M. Tính nồng độ mol của từng ion do sự điện li tạo ra. Bài tập về nhà : 1,2 (SGK) d. H−ớng dẫn giải bμi tập SGK 3. a) Các chất điện li mạnh sẽ điện li hoàn toàn : Ba(NO3)2 → Ba2+ + 2 3NO− 0,10M 0,10M 0,20M HNO3 → H+ + 3NO− 0,020M 0,020M 0,020M KOH → K+ + OH– 0,010M 0,010M 0,010M b) Các chất điện li yếu điện li không hoàn toàn : HClO U H+ + ClO– HNO2 U H+ + 2NO− E. T− liệu tham khảo 1. Độ điện li α Độ điện li cho biết phần trăm chất tan phân li thành các ion và đ−ợc biểu diễn bằng tỉ số nồng độ mol của phần chất tan phân li thành ion (C) và nồng độ ban đầu của một chất điện li (C0) : MA U M+ + A– Ta có : α = 0 C C = 0 M C +⎡ ⎤⎣ ⎦ = 0 A C −⎡ ⎤⎣ ⎦ (1) • Nếu C = 0 → α = 0 → chất MA không điện li. • Nếu C = C0 → α = 1 → chất MA điện li hoàn toàn. Theo quy −ớc : Chất điện li Yếu Trung bình Mạnh Độ điện li 0 < α ≤ 0,03 0,03 < α < 0,3 0,3 ≤ α ≤1 Sự phân li ion Rất ít Một phần Gần nh− hoàn toàn Theo (1) nhận thấy : Độ điện li α phụ thuộc vào bản chất của chất tan, nhiệt độ và nồng độ của dung dịch (C0 càng nhỏ thì α càng lớn). 2. Hằng số điện li (hằng số cân bằng) K • Để đánh giá khả năng phân li của một chất, ngoài độ điện li α ng−ời ta còn dùng hằng số điện li (hằng số cân bằng) K đ−ợc, định nghĩa theo công thức : K = [ ] M A MA + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦ và pK = – lgK (2) Trong đó [M+], [A–] và [MA] là nồng độ mol của ion và phân tử MA còn lại tại thời điểm cân bằng. • Đối với một chất tan nhất định thì K là một hằng số chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của dung môi. + Nếu MA là axit → K gọi là hằng số axit, kí hiệu là Ka. + Nếu MA là bazơ → K gọi là hằng số bazơ, kí hiệu là Kb. ⇒ Một chất điện li càng mạnh thì K càng lớn và pK càng nhỏ. ⇒ Đối với một chất điện li yếu phân li nhiều nấc thì mỗi nấc có một hằng số điện li riêng và thông th−ờng nấc sau yếu hơn nấc tr−ớc khoảng từ 104 đến 105 lần. Một số ví dụ : a) CO2 + H2O U 3HCO− + H+ K1 = 4,5.10– 7 3HCO − U 23CO − + H+ K2 = 4,7.10–11 b) H2S U HS– + H+ K1 = 1,0.10–7 HS– U S2– + H+ K2 = 1,0.10– 14 c) H3PO4 U 2 4H PO− + H+ K1 = 7,6.10– 3 H2PO4 U 24HPO − + H+ K2 = 6,2.10– 8 2 4HPO − U 34PO − + H+ K3 = 4,4.10– 13 • Khi tính đến nồng độ mol của ion trong dung dịch, để đơn giản ng−ời ta quy −ớc chỉ xét đến những quá trình điện li mạnh và bỏ qua các quá trình điện li yếu. Từ (1) và (2) ta có công thức liên hệ giữa α và K : K = [ ] 2 0 0 0 0 0 M A C . C C MA C C 1 + −⎡ ⎤ ⎡ ⎤ α α α⎣ ⎦ ⎣ ⎦ = =− α − α (3) Từ (3) suy ra : 2 0 K C 1 α= − α (4) Theo (4) ta thấy : Khi nồng độ MA giảm thì α tăng (vì K const). Đó là biểu thức toán học của định luật pha lo∙ng của Ostwald. Khi α 10–12 và 0C K > 100 có thể coi 1 – α ≈1 thì công thức (4) có dạng : α = 0 K C (5) Bμi 2 Axit, bazơ vμ muối A. Mục tiêu bμi học 1. Kiến thức : • HS biết thế nào là axit, bazơ, hiđroxit l−ỡng tính và muối theo thuyết A-rê-ni-ut. 2. Kĩ năng : • HS viết đ−ợc ph−ơng trình điện li của một số axit, bazơ, hiđroxit l−ỡng tính và muối. B. Chuẩn bị của GV vμ HS • GV: Máy tính, máy chiếu. – Thí nghiệm chứng minh Zn(OH)2 có tính chất l−ỡng tính. • HS : Chuẩn bị bài theo SGK. C. Tiến trình dạy – học Hoạt động của GV Hoạt động của HS I. AXIT Hoạt động 1 1. Định nghĩa GV yêu cầu HS viết ph−ơng trình điện li của axit HCl, CH3COOH. GV h−ớng dẫn HS nhận xét các quá HS : HCl → H+ + Cl– CH3COOH U H+ + CH3COO– trình phân li này có đặc điểm gì chung ? GV h−ớng dẫn HS đọc SGK, rút ra định nghĩa axit theo thuyết A–rê–ni– ut. HS thảo luận → đều có mặt H+ Định nghĩa : Axit là chất khi tan trong n−ớc điện li ra cation H+. Hoạt động 2 2. Axit nhiều nấc GV giới thiệu : phân tử HCl và CH3COOH trong dung dịch n−ớc chỉ điện li một nấc ra ion H+. Đó là axit một nấc (đơn axit). GV yêu cầu HS viết ph−ơng trình điện li của H2SO4 ? GV phân tích cách viết giúp HS nhận ra axit hai nấc. GV bổ sung : Với H2SO4, nấc thứ nhất (1) phân li hoàn toàn nh−ng nấc thứ hai (2) chỉ phân li một phần. Do đó nấc thứ hai dùng dấu mũi tên thuận nghịch (U). HS có thể viết : H2SO4 → 2H+ + 24SO − HS có thể viết : H2SO4 → 4HSO− + H+ (1) 4HSO − → 24SO − + H+ (2) HS viết lại : H2SO4 → 4HSO− + H+ (1) 4HSO − U 24SO − + H+ (2) GV h−ớng dẫn HS viết ph−ơng trình điện li của axit H3PO4, biết axit này điện li yếu theo ba nấc. HS viết ph−ơng trình điện li H3PO4 : H3PO4 U 2 4H PO− + H+ (1) 2 4H PO − U 24HPO − + H+ (2) 2 4HPO − U 34PO − + H+ (3) GV yêu cầu HS nêu khái niệm axit nhiều nấc (đa axit). HS nhận xét : Những axit trong phân tử có từ 2 nguyên tử H trở lên có khả năng điện li ra H+ gọi là axit nhiều nấc (đa axit). II. Bazơ Hoạt động 3 GV h−ớng dẫn HS tự viết ph−ơng trình điện li của NaOH, KOH và nhận xét. HS viết các ph−ơng trình điện li : NaOH → Na+ + OH– KOH → K+ + OH– Nhận xét : Các chất này đều điện li ra ion OH– GV bổ sung : Các dung dịch bazơ đều có mặt ion OH– làm cho dung dịch của chúng có một số tính chất chung (làm xanh giấy quì, tác dụng với axit, ...) GV gợi ý cho HS đọc SGK rút ra định nghĩa bazơ theo thuyết A–rê–ni–ut. Định nghĩa : Bazơ là chất khi ta trong dung dịch n−ớc điện li ra anion OH–. III. HIĐROXIT l−ỡng tính Hoạt động 4 GV h−ớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm : – Lấy 2 ống nghiệm đánh số (1) và (2). Trong mỗi ống nghiệm chứa sẵn một ít kết tủa Zn(OH)2 màu trắng. – Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào ống nghiệm (1) và dung dịch NaOH vào ống nghiệm (2). – Quan sát hiện t−ợng và rút ra nhận xét ? – Hiện t−ợng : Kết tủa ở 2 ống nghiệm đều tan. – Nhận xét : Zn(OH)2 thể hiện tính bazơ khi nó tác dụng với dung dịch HCl và thể hiện tính axit khi nó tác dụng với dung dịch NaOH. → Zn(OH)2 là hiđroxit l−ỡng tính. GV h−ớng dẫn HS giải thích : ( )− + − ++ ≡ +2 22 2 22 điện li kiểu axitđiện li kiểu bazơ 2OH Zn Zn OH H ZnO ZnO 2HU U