Giáo án Hóa học 11 - Chủ đề 1: Sự điện li – ph và môi trường của dung dịch – Chất chỉ thị axit – Bazơ

Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung Chủ đề 1: SỰ ĐIỆN LI – pH VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA DUNG DỊCH – CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ Ngày soạn: 19/08/2018 Ngày dạy: 23/08→08/09/2018 Lớp dạy: 11A1, 11A4, 11A5 Tiết theo PPCT: 02,03,04 Số tiết: 03 I. Mục tiêu của chủ đề: 1. Kiến thức: Biết được : - Khái niệm về sự điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu, cân bằng điện li. - Tích số ion của nước, ý nghĩa tích số ion của nước. - Khái niệm về pH, định nghĩa môi trường axit, môi trường trung tính và môi trường kiềm. - Chất chỉ thị axit - bazơ : quỳ tím, phenolphtalein và giấy chỉ thị vạn năng. 2. Kỹ năng: - Quan sát thí nghiệm, rút ra được kết luận về tính dẫn điện của dung dịch chất điện li. - Phân biệt được chất điện li, chất không điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu. - Viết được phương trình điện li của chất điện li mạnh, chất điện li yếu. - Tính pH của dung dịch axit mạnh, bazơ mạnh. - Xác định được môi trường của dung dịch bằng cách sử dụng giấy chỉ thị vạn năng, giấy quỳ tím hoặc dung dịch phenolphtalein. * Trọng tâm: - Bản chất tính dẫn điện của chất điện li (nguyên nhân và cơ chế đơn giản) - Viết phương trình điện li của một số chất. - Đánh giá độ axit và độ kiềm của các dung dịch theo nồng độ ion H+ và pH - Xác định được môi trường của dung dịch dựa vào màu của giấy chỉ thị vạn năng,giấy quỳ và dung dịch phenolphtalein 3. Thái độ: HS biết áp dụng kiến thức về pH để xác định tính chất của môi trường, có ý thức bảo vệ môi trường đất, nước, 4. Định hướng năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh: - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học - Năng lực tính toán hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn đời sống và sản xuất - Năng lực tự học - Năng lực hợp tác II. Phương pháp và kỹ thuật dạy học: - Phương pháp đàm thoại. - Kỹ thuật chia nhóm, giao nhiệm vụ. III. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh: 1. Chuẩn bị của GV: PHT, câu hỏi và bài tập, tư liệu liên quan, 2. Chuẩn bị của HS: Chuẩn bị nội dung bài mới theo hướng dẫn của GV. IV. Tổ chức các hoạt động học: 1. Cấu trúc của chủ đề và mô tả các năng lực cần phát triển: Tiết theo PPCT Cấu trúc nội dung của chủ đề Nội dung tích hợp Định hướng năng lực cần phát triển Thời lượng 02 A. Hđ khởi động B. Hđ hình thành kiến thức mới - Tích hợp liên môn: công - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học 5 phút Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung I. Sự điện li 1. Hiện tượng điện li 2. Phân loại các chất điện li II. Sự điện li của nước 1. Sự điện li của nước 2. Tích số ion của nước * Dặn dò nghệ, - Tích hợp GD BVMT - Tích hợp GD thực tiễn sản xuất kinh doanh tại địa phương - Năng lực tính toán hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn đời sống và sản xuất - Năng lực tự học - Năng lực hợp tác 10 phút 25 phút 5 phút 03 B. Hđ hình thành kiến thức mới (tiếp) III. Khái niệm pH – Chất chỉ thị axit – bazơ 1. Khái niệm pH 2. Chất chỉ thị axit – bazơ C. Hđ vận dụng – tìm tòi mở rộng * Dặn dò 15 phút 25 phút 5 phút 04 D. Hđ luyện tập * Dặn dò 40 phút 5 phút 2. Thiết kế chi tiết từng hoạt động học: A. Hoạt động khởi động: a. Mục tiêu của hoạt động: Tạo hứng thú tìm hiểu kiến thức mới của HS. b. Phương thức tổ chức hoạt động: - GV chiếu video TN về sự điện li, yêu cầu HS quan sát, phân tích và đưa ra dự đoán về nội dung bài học - HS xem video, phân tích và đưa ra dự đoán. - GV dẫn dắt vào bài. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: * Sản phẩm: HS đưa ra dự đoán về nội dung bài học. * Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua câu trả lời của HS, GV định hướng về nội dung bài học cho HS. B. Hoạt động hình thành kiến thức: Hoạt động 1: Tìm hiểu về sự điện li và chất điện li: a. Mục tiêu của hoạt động: HS biết về sự điện li, chất điện li, viết được phương trình điện li của các chất. b. Phương thức tổ chức hoạt động: - GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm hoàn thành nội dung số 1 và 2 trong PHT. - HS làm việc theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ được giao. - GV tổ chức cho các nhóm HS trình bày kết quả, nhận xét, bổ sung và rút ra kết luận. PHIẾU HỌC TẬP 1. Quan sát video TN1 sau đây và trả lời các câu hỏi sau: - Hiện tượng xảy ra trong TN trên? - Tại sao bóng đèn trong các cốc chứa dd HCl, NaOH, NaCl lại sáng? - Giải thích nguyên nhân tính dẫn điện của các dd axit, bazơ và muối trong nước? 2. Quan sát video TN2 sau đây và trả lời các câu hỏi sau: - Hiện tượng xảy ra trong TN trên? - Tại sao bóng đèn trong cốc chứa dd HCl lại sáng hơn? Từ đó rút ra kết luận gì? - Trình bày hiểu biết của em về chất điện li mạnh và chất điện li yếu? Cho ví dụ minh họa và viết phương trình điện li? 3. a. Nghiên cứu Sgk và cho biết sự điện li của nước? b. Hoàn thành 2 ví dụ sau: Vd1: Cho dd HCl 0,001 M. Vd2: Cho dd NaOH 0,001 M. Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung a. Viết ptđl của HCl? b. Tính [H+] và [OH-] trong dd trên? c. So sánh [H+] và [OH-] trong trường hợp này? Từ đó nêu đặc điểm về dd có môi trường axit? a. Viết ptđl của NaOH? b. Tính [H+] và [OH-] trong dd trên? c. So sánh [H+] và [OH-] trong trường hợp này? Từ đó nêu đặc điểm về dd có môi trường kiềm? 4. a. Nêu cách xác định pH của dd? Áp dụng tính pH của các dd có [H+] lần lượt bằng 10-3 M, 10-7 M, 10-11 M và rút ra kết luận? b. Nêu hiểu biết của em về chất chỉ thị axit – bazơ? c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: * Sản phẩm: HS hoàn thành nhiệm vụ được giao, rút ra kết luận và ghi vào vở. I. Sự điện li: 1. Hiện tượng điện li: * TN: * Giải thích nguyên nhân tính dẫn điện của các dd axit, bazơ và muói trong nước: Các dd axit, bazơ và muối trong nước dẫn điện được là do dd của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do gọi là các ion. * KL: - Quá trình phân li các chất trong nước ra ion là sự điện li. - Những chất khi tan trong nước phân li ra ion được gọi là chất điện li. - Sự điện li được biểu diễn bằng phương trình điện li. 2. Phân loại các chất điện li: * TN: * KL: Dựa vào mức độ phân li ra ion của các chất điện li khác nhau, người ta chia các chất điện li thành chất điện li mạnh và chất điện li yếu. a. Chất điện li mạnh: - Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion. - Gồm: + Axit mạnh. Vd: HCl → H+ + Cl- + Bazơ mạnh. Vd: NaOH → Na+ + OH- + Muối tan. Vd: NaCl → Na+ + Cl- b. Chất điện li yếu: - Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dd. - Gồm: + Axit yếu. Vd: CH3COOH CH3COO- + H+ + Bazơ yếu. Vd: Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- * Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua quan sát hoạt động của HS và kết quả trình bày, GV đánh giá được mức độ nhận thức của HS. Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự điện li của nước a. Mục tiêu của hoạt động: HS biết được nước là chất điện li rất yếu, tích số ion của nước và ý nghĩa của nó. b. Phương thức tổ chức hoạt động: - GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm hoàn thành nội dung số 3 trong PHT. - HS làm việc theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ được giao. - GV tổ chức cho các nhóm HS trình bày kết quả, nhận xét, bổ sung và rút ra kết luận. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: * Sản phẩm: HS hoàn thành nhiệm vụ được giao, rút ra kết luận và ghi vào vở. II. Sự điện li của nước: 1. Sự điện li của nước: Nước là chất điện li rất yếu: H2O H+ + OH- Bằng thực nghiệm người ta xác định được: [H+] = [OH-] = 1,0.10-7M ở môi trường trung tính. Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung → KH2O = [H+].[OH-] = 1,0.10-14 được gọi là tích số ion của nước (là hằng số). 2. Ý nghĩa tích số ion của nước: Vd1: a. HCl H+ + Cl- 0,001M 0,001M b. [H+] = 0,001 = 10-3M → [OH-] = 𝐾H2O [H+] = 10−14 10−3 = 10-11M c. [H+] > [OH-] hay [H+] > 10-7M → môi trường axit. Vd2: a. NaOH Na+ + OH- 0,001M 0,001M b. [OH-] = 0,001 = 10-3M → [H+] = 𝐾H2O [OH-] = 10−14 10−3 = 10-11M c. [H+] < [OH-] hay [H+] < 10-7M → môi trường kiềm. * KL: Có thể đánh giá môi trường của dd bằng [H+]: [H+] > 10-7M → môi trường axit. [H+] = 10-7M → môi trường trung tính. [H+] < 10-7M → môi trường kiềm. * Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua quan sát hoạt động của HS và kết quả trình bày, GV đánh giá được mức độ nhận thức của HS. Hoạt động 3: Tìm hiểu về pH và chất chỉ thị axit – bazơ a. Mục tiêu của hoạt động: HS biết cách xác định pH và môi trường của dd, chất chỉ thị axit – bazơ. b. Phương thức tổ chức hoạt động: - GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm hoàn thành nội dung số 4 trong PHT. - HS làm việc theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ được giao. - GV tổ chức cho các nhóm HS trình bày kết quả, nhận xét, bổ sung và rút ra kết luận. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: * Sản phẩm: HS hoàn thành nhiệm vụ được giao, rút ra kết luận và ghi vào vở. III. Khái niệm về pH. Chất chỉ thị axit – bazơ: 1. Khái niệm về pH: * Quy ước: Nếu [H+] = 10-aM thì pH = a. Vd: [H+] = 10-3M → pH = 3 < 7 → môi trường axit [H+] = 10-7M → pH = 7 → môi trường trung tính [H+] = 10-11M → pH = 11 > 7 → môi trường kiềm * Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 → 14. 2. Chất chỉ thị axit – bazơ: (Sgk) * Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua quan sát hoạt động của HS và kết quả trình bày, GV đánh giá được mức độ nhận thức của HS. C. Hoạt động vận dụng - tìm tòi mở rộng: a. Mục tiêu của hoạt động: Tạo hứng thú học tập cho HS khi nghiên cứu về sự điện li, pH và môi trường của dung dịch. b. Phương thức tổ chức hoạt động: - GV nêu một số gợi ý cho HS tự chọn đề tài và tìm hiểu ở nhà: giá trị pH và ý nghĩa của nó đối với: sức khỏe, sản xuất nông nghiệp, cải tạo đất, - HS thảo luận theo nhóm và chọn đề tài nghiên cứu, làm bài và nộp bài vào những tiết sau. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: * Sản phẩm: HS hoàn thành bài tập nghiên cứu. * Đánh giá kết quả hoạt động: Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung Thông qua sản phẩm của HS, GV đánh giá được khả năng tự học, hợp tác, thu thập và xử lý tài liệu, của HS. D. Hoạt động luyện tập: a. Mục tiêu của hoạt động: HS có thể giải quyết các bài tập về sự điện li và tính pH, xác định môi trường của dung dịch. b. Phương thức tổ chức hoạt động: - GV nêu các dạng bài tập và hướng dẫn HS cách sử dụng máy tính xác định pH của một dung dịch bất kỳ. - HS làm bài tập theo hướng dẫn của GV. c. Sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động: * Sản phẩm: HS hoàn thành các bài tập theo hướng dẫn của GV và ghi vào vở. * Luyện tập: Xác định pH và môi trường của dung dịch: pH = - lg[H+] Vd1: Tính pH của các dung dịch sau và cho biết màu giấy quỳ sẽ biến đổi như thế nào khi nhúng vào các dung dịch đó? a. dd HCl 0,005 M b. dd H2SO4 0,008 M Giải: a. HCl H+ + Cl- 0,005M 0,005M [H+] = 0,005 M → pH ≈ 2,3 < 7 → mt axit → giấy quỳ hóa đỏ. b. . H2SO4 2H + + SO4 2- 0,008M 0,016M [H+] = 0,016 M → pH ≈ 1,8 < 7 → mt axit → giấy quỳ hóa đỏ. Vd2: Tính pH của các dung dịch sau và cho biết màu giấy quỳ sẽ biến đổi như thế nào khi nhúng vào các dung dịch đó? a. dd KOH 0,0016 M b. dd Ba(OH)2 0,0009 M Giải: a. KOH K+ + OH- 0,0016M 0,0016M [OH-] = 0,0016 M → [H+] = 10−14 0,0016 M → pH ≈ 11,2 > 7 → mt kiềm → giấy quỳ hóa xanh. b. Ba(OH)2 Ba 2+ + 2OH- 0,0009M 0,0018M [OH-] = 0,0018 M → [H+] = 10−14 0,0018 M → pH ≈ 11,3 > 7 → mt kiềm → giấy quỳ hóa xanh. Vd3: Tính pH của các dung dịch sau và cho biết màu giấy quỳ sẽ biến đổi như thế nào khi nhúng vào các dung dịch đó? a. Dung dịch A thu được khi trộn 100 ml dd HCl 0,0001 M với 80 ml dd KOH 0,0001 M? b. Dung dịch B thu được khi trộn 150 ml dd HNO3 0,0002 M với 100 ml dd NaOH 0,0008 M? Giải: a. nHCl = 0,0001.0,1 = 10 -5 mol; nKOH = 0,0001.0,08 = 8.10 -6 mol ptpư: HCl + KOH KCl + H2O bđ: 10-5 8.10-6 pư: 8.10-6 8.10-6 spư: 2.10-6 0 Dd A thu được sau pư gồm: KCl, HCl dư 2.10-6 mol. VA = 100 + 80 = 180 ml = 0,18 (l) . HCl H+ + Cl- 2.10−6 0,18 M 2.10−6 0,18 M Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung [H+] = 2.10−6 0,18 M → pH ≈ 4,95 < 7 → mt axit → giấy quỳ hóa đỏ. b. nHNO3 = 0,0002.0,15 = 3.10 -5 mol; nNaOH = 0,0008.0,1 = 8.10 -5 mol ptpư: HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O bđ: 3.10-5 8.10-5 pư: 3.10-5 3.10-5 spư: 0 5.10-5 Dd B thu được sau pư gồm: NaNO3, NaOH dư 5.10-5 mol. VB = 150 + 100 = 250 ml = 0,25 (l) . NaOH Na+ + OH- 5.10−5 0,25 M 5.10−5 0,25 M [OH-] = 5.10−5 0,25 = 2.10-4 M → [H+] = 10−14 2.10−4 = 5.10-11 M → pH ≈ 10,3 > 7 → mt kiềm → giấy quỳ hóa xanh. * Đánh giá kết quả hoạt động: Thông qua quan sát hoạt động của HS và kết quả đạt được, GV đánh giá được mức độ nhận thức của HS. V. Câu hỏi, bài tập kiểm tra đánh giá: Câu 1: Dung dịch chất điện li được là do trong dung dịch có chứa A. các e chuyển động tự do B. các cation và các anion chuyển động tự do C. các ion H+ và OH- chuyển động tự do D. các ion được gắn cố định vào các nút mạng Câu 2: Chất nào sau đây không dẫn điện? A. KCl rắn, khan B. CaCl2 nóng chảy C. NaOH nóng chảy D. HBr hòa tan trong nước Câu 3: Câu nào sau đây đúng khi nói về sự điện li? A. Sự điện li là sự hòa tan một chất vào nước thành dung dịch. B. Sự điện li là sự phân li một chất dưới tác dụng của dòng điện. C. Sự điện li là sự phân li một chất thành ion khi tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy. D. Sự điện li là quá trình oxi hóa – khử. Câu 4: Cho dãy các chất: KAl(SO4)2.12H2O; C2H5OH; C12H22O11 (saccarozo); SO2; CH3COOH; N2O5; CuO; Ca(OH)2; CH3COONH4. Số chất điện li là A. 3 B. 4 C. 5 D. 2 Câu 5: Trong dung dịch axit axetic CH3COOH có những phần tử nào sau đây? A. H+; CH3COO - B. CH3COOH; H +; CH3COO -; H2O C. H+; CH3COO -; H2O D. CH3COOH; CH3COO -; H+ Câu 6: Trong các chất sau: K3PO4; H2SO4; HClO; HNO2; NH4Cl; HgCl2; Sn(OH)2. Các chất điện li yếu là A. HClO; HNO2; HgCl2; Sn(OH)2 B. K3PO4; H2SO4; HClO; HNO2 C. HNO2; NH4Cl; HgCl2; Sn(OH)2 D. H2SO4; HNO2; HgCl2; Sn(OH)2 Câu 7: Chọn dãy các chất điện li mạnh trong số các chất sau: (a) NaCl ; (b) Ba(OH)2; (c) HNO3; (d) HgCl2; (e) Cu(OH)2; (f) MgSO4 A. a,b,c,f B. a,d,e,f C. b,c,d,e D. a,b,c,e Câu 8: Hòa tan 14,2 gam Na2SO4 trong nước thu được dung dịch A chứa số mol ion SO42- là A. 0,1 B. 0,2 C. 0,3 D. 0,05 Giáo án Hóa học 11 GV: Hoàng Thị Hạnh Dung Câu 9: Hòa tan hoàn toàn m gam Al2(SO4)3 vào nước thu được dung dịch A chứa 0,6 mol Al3+. Giá trị của m là A. 102,6 B. 68,4 C. 34,2 D. 51,3 Câu 10: Dung dịch A chứa các ion Al3+ = 0,6 mol; Fe2+ = 0,3 mol; Cl- = a mol; SO42- = b mol. Cô cạn dung dịch A thu được 140,7 gam. Giá trị của a và b lần lượt là A. 0,6; 0,9 B. 0,9; 0,6 C. 0,5; 0,3 D. 0,2; 0,3 Câu 11: Dung dịch nào sau đây có pH < 7? A. NaOH B. NaCl C. HCl D. Na2CO3 Câu 12: Có 4 dung dịch có nồng độ bằng nhau: HCl (pH = a); H2SO4 (pH = b); NH4Cl (pH = c); NaOH (pH = d). Kết quả nào sau đây đúng? A. d < c < a < b B. a < b < c < d C. c < a < d < b D. b < a < c < d Câu 13: Dung dịch HCl 0,01 M có pH là A. 3 B. 2,5 C. 1 D. 2 Câu 14: Hòa tan m gam Na vào nước được dung dịch có pH = 13. Giá trị của m bằng A. 0,23 B. 2,3 C. 3,45 D. 0,46 Câu 15: Cho V ml dung dịch NaOH 0,05 M vào V ml dung dịch H2SO4 0,035 M thu được 2V ml dung dịch X. pH của dung dịch X là A. 7 B. 2 C. 12 D. 3 Câu 16: Dẫn 4,48 lit khí HCl (đktc) vào 2 lit nước thu được 2 lit dung dịch có pH là A. 3 B. 2 C. 1,5 D. 1 Câu 17: Ở các vùng đất phèn người ta bón vôi để A. trug hòa độ pH từ 7 → 9 B. tăng khoáng chất cho đất C. trung hòa độ pH từ 3 → 5 D. để môi trường đất ổn định Câu 18: Đâu là chất chỉ thị axit – bazơ? A. nước B. dầu ăn C. quỳ tím D. ancol etylic Câu 19: Dung dịch có [H+] = 0,01 M. Môi trường của dung dịch là A. kiềm B. axit C. trung tính D. không xác định Câu 20: Cho V ml dung dịch NaOH 0,05 M vào V ml dung dịch HCl 0,035 M thu được 2V ml dung dịch X. Giá trị pH của dung dịch X là A. 7,2 B. 2,3 C. 11,8 D. 3,5 VI. Dặn dò: GV dặn HS về nhà ôn tập kiến thức đã học, nhgiên cứu trước nội dung chủ đề tiếp theo. Ký duyệt của tổ trưởng Người soạn