SKKN một số phương pháp giải bài toán hóa học tính ph của dung dịch

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỒNG NAITRƯỜNG THPT LONG PHƯỚC Mã số:……… SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT LONG PHƯỚC Mã số:……… Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi CHUYÊN ĐỀ MỘT SỐ PHƯ

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

TRƯỜNG THPT LONG PHƯỚC

Mã số:………

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

TRƯỜNG THPT LONG PHƯỚC

Mã số:………

(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)

CHUYÊN ĐỀ

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC TÍNH pH CỦA DUNG DỊCH

Người thực hiện: Đào Duy Quang

Lĩnh vực nghiên cứu:

Quản lý giáo dục: 

Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa Học 

Lĩnh vực khác:……… 

Có đính kèm: các sản phẩm không thể hiện trong bảng in

 Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

1 Họ và Tên: Đào Duy Quang

2 Ngày tháng năm sinh:15 tháng 12 năm 1981

3 Nam(Nữ): Nam

4 Địa chỉ:Trường THPT Long Phước,Long Thành,Đồng Nai

5 Điện thoại: 0916772119

6 Fax: Email:daoduyquanglp@yahoo.com.vn

7 Chức vụ: Giáo viên

8 Đơn vị công tác:Trường THPT Long Phước

1 Trình độ chuyên môn: Cử nhân khoa học

2 Năm nhận bằng:2005

3 Chuyên ngành đào tạo:Hóa Học

1 Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy Hóa Học

2 Số năm kinh nghiệm: 7 năm

3 Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:

- Chuyên đề giải nhanh bài tập hóa học bằng công thức

- Chuyên đề kim loại tác dụng với dung dịch muối

- Chuyên đề giải bài toán tạo muối cacbonat

- Chuyên đề các phương pháp giải nhanh bài tập về sắt và hợp chất của chúng

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

 Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông Môn hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các em một

kỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động Có những phẩm chất thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị cho học sinh lên và đi vào cuộc sống lao động

 Trong môn hoá học thì bài tập hoá học có một vai trò cực kỳ quan trọng nó là nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích các hiện tượng các quá trình hoá học, giúp tính toán các đại lượng: Khối lượng, thể tích, số mol Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh được củng cố kiến thức lí thuyết đã được học vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm bài Để giải được bài tập đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững các tính chất hoá học của các đơn chất và hợp chất đã học, nắm vững các công thức tính toán, biết cách tính theo phương trình hóa học và công thức hoá học Đối với những bài tập đơn giản thì học sinh thường đi theo mô hình đơn giản: Như viết phương trình hoá học, dựa vào các đại lượng bài ra để tính số mol của một chất sau đó theo phương trình hoá học để tính số mol của các chất còn lại từ đó tính được các đại lượng theo yêu cầu của bài Nhưng đối với nhiều dạng bài tập thì nếu học sinh không nắm được bản chất của các phản ứng thì việc giải bài toán của học sinh

sẽ gặp rất nhiều khó khăn

 Qua giảng dạy tôi thấy rằng tính pH của dung dịch là một dạng bài tập tương đối khó song nó lại rất quan trọng Tuy nhiên qua thực tế giảng dạy, tôi thấy một số giáo viên còn xem nhẹ dạng bài tập này vì thế học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi gặp phải những bài toán dạng này Chính vì những lý do trên mà tôi đã chọn đề tài :

“Một số phương pháp giải bài toán hóa học tính pH của dung dịch ’’

II MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

1 Mục đích:

 Nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy- học hoá học

 Giúp cho học sinh nắm chắc được bản chất của các bài tập xác định pH của dung dịch

 Phát huy tính tích cực và tạo hứng thú cho học sinh trong học tập đặc biệt là trong giải bài tập hoá học

2 Nhiệm vụ:

 Nghiên cứu cơ sở lí thuyết, bản chất bài tập

 Xây dựng các cách giải bài tập

 Các dạng bài tập minh hoạ

III PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI

K t qu kh o sát tr c khi áp d ng đ tàiết quả khảo sát trước khi áp dụng đề tài ả khảo sát trước khi áp dụng đề tài ả khảo sát trước khi áp dụng đề tài ước khi áp dụng đề tài ụng đề tài ề tài

Tì lệ 5,0 25,9% 32,45% 42,9% 52,67%

1 Điểm mới của đề tài

 Học sinh nắm được bản chất của vấn đề nên các em cảm thấy dễ hiểu, hiểu sâu sắc vấn đề giải thích được nguyên nhân dẫn đến các trường hợp của bài toán

 Có thể áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh

2 Điểm hạn chế của đề tài

 Đề tài khó áp dụng vào việc giảng dạy trực tiếp trên lớp mà chủ yếu áp dụng vào việc phụ đạo học sinh ngoài giờ hoặc bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi

 Đề tài chỉ đề cập một số phương phương pháp giải cơ bản chưa mở rộng được các phương pháp giải nhanh

IV GIẢI QUYẾT VẦN ĐỀ.

1 Cơ sở lí thuyết.

 Để giải quyết được bài toán tính pH của dung dịch thì yêu cầu học sinh phải tìm ra được nồng độ của ion H+ có trong dung dịch cần tìm Học sinh cần trang bị cho

mình một số kiến thức như sau:

a

H = 10 pH = a

hay pH = lg H





14

H OH = 1,0.10

   

2 Thí dụ minh họa.

Dạng 1: Dung dịch axit tác dụng với dung dịch bazơ.

Phương pháp chung:

Bước 1: Tính n , n OH

H

   

 

Bước 2: Viết phương trình ion rút gọn

Bước 3: Tính số mol của ion còn dư  H   pH

Ví dụ 1: Trộn 3 lít dung dịch HCl 0,05 M với 2 lít NaOH 0,05M Tính pH của dung

dịch thu được

Giải:

n H   0,15 mol

n OH   0,1 mol

H + OH H O 2

0,1 0,1

 

Số mol H 

dư = 0,05 mol

V dd = 5 lít

5

pH = 2



Ví dụ 2: Trộn 3 lít hỗn hợp dung dịch gồm HCl 0,2M và HNO3 0,3M với 2lít hỗn hợp dung dịch NaOH 0,3M và KOH 0,2M Tính pH của dung dịch thu được

Giải:

n H   1,5 mol

n OH   1 mol

H + OH H O 2

1 1

 

Số mol H 

dư = 0,5 mol

V dd = 5 lít

H = = 10 M

5

pH = 1



Ví dụ 3: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch X Dung

dịch X có pH là (ĐHKB – 2009)

Giải

n H   0,02 mol

n OH   0,04 mol

H + OH H O 2

0,02 0,02

 

Số mol OH

dư = 0,02 mol

V dd = 0,2 lít

2 13

Ví dụ 4: Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03 M

được 2V ml dung dịch Y Dung dịch Y có pH là (ĐHKA – 2008)

A 4 B 3 C 2 D 1

Giải

n H   0,03V mol

n OH   0,01V mol

H + OH H O 2

0,01V 0,01V

 

Số mol H 

dư = 0,02V mol

V dd = 2V lít

2V

pH = 2



Dạng 2: Bài tập tính pH liên quan đến độ điện li của dung dịch

Phương pháp chung:

Bước 1: Viết phương trình điện li

Bước 2: Tính nồng độ của chất phân li

n = n0



Bước 3: Tính số mol của ion còn dư  H 

 

   pH

Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M (  = 4,25%)

Giải:

fan ly 100

CH COOH + HOH3   CH COO + H O3  3 

3

4,25.10 M  4,25.10 M  3

pH = 2,38

Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch HCOOH 7.10-3 M (  = 14,29%)

Giải:

3

100

HCOOH + HOH   HCOO + H O  3 

3

1.10 M  1.10 M  3

pH = 3

Ví dụ 3: Tính pH của dung dịch HClO 0,1 M (  = 5,0.10 4)

Giải:

4

100

HCOOH + HOH     HCOO + H O 3 

7

5,0.10 M  5,0.10 M  7

pH = 6,3

Dạng 3: Bài tập tính pH liên quan đến hằng số Ka, Kb.

Phương pháp chung:

Bước 1: Viết phương trình thủy phân của các chất và ion

Bước 2: Thiết lập biểu thức tính Ka, Kb

Axit:

K = a

HA

   

  



Bazơ

K = b

BOH

   

 

  

  

Bước 3: Tính n H  ; nOH   pH

Ví dụ 1: Dung dịch CH3COOH 0,10M ( Ka = 1,75.10-5) Tính pH của dung dịch

Giải

CH COOH + HOH 3   CHCOO + H O  3 

Ban đầu: 0,10M

Điện lí: a M a M a M

Cân bằng: (0,10 – a)M a M a M

    a a 5

K = a = 1,75.10

0,1 a



 3

a = 1,33.10 M 



pH = - lg( 1,33.10 3) = 2,88

Ví dụ 2: Dung dịch NH3 0,10M ( Kb = 1,80.10-5) Tính pH của dung dịch

Giải

NH + HOH 3 NH + OH 4

NH 4 OH

K = b

NH3

  



NH + HOH 3    NH + OH 4  

Ban đầu: 0,10M

Điện lí: a M a M a M

Cân bằng: (0,10 – a)M a M a M

    a a 5

K = = 1,80.10

0,1 a

b    

14 1,0.10 3

1,34.10





pH = 11,13

0,1M Biết ở 250C, Ka của CH3COOH là 1,75.10-5 và bỏ qua sự điện li của nước Giá trị

pH của dung dịch X ở 250C là :

A 4,24 B 2,88 C 4,76 D 1,00

CH COONa 3 CHCOO + Na 0,1M 0,1M

CH COOH + HOH 3   CHCOO + H O  3 

Ban đầu: 0,10M

Điện lí: a M a M a M

Cân bằng: (0,10 – a)M a M a M

K = a = 1,75.10

0,1 a



 5

a 1,75.10

pH = - lg(1,75.10 5) = 4,76

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm HClO 0,01M và NaClO 0,001M Tính pH của dung dịch X,

biết HClO có Ka = 3,4.10-8

NaClO ClO + Na 0,001M 0,001M

HClO + HOH     ClO + H O  3 

Ban đầu: 0,01M

Điện lí: a M a M a M Cân bằng: (0,01 – a)M a M a M

  a 0,001 + a 8

0,01 a



 4

a 8,68.10

pH = - lg(8,68.10 4) = 3,06

Dạng 4: Vận dụng một số phương pháp khác để giải bài toán tính pH.

Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp gồm Al, Zn và Mg tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn

hợp gồm H2SO4 0,05M và HCl 0,1M thu được 0,112 lít H2(đktc) và 100ml dung dịch

X Dung dịch X có pH là

Giải

n H = 0,02 mol

n = 0,005 mol H2

Sơ đồ phản ứng:

Kim loại + 2 H+   Muối + H2

0,01 0,005

Số mol H+ dư: 0,02 – 0,01 = 0,01 mol

0,01

H = = 0,1 M

0,1

pH = 1





Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp Mg và Al vào 250ml dd X chứa hỗn hợp axit HCl 1M

và H2SO4 0,5M thu được 5,32 lit H2 (đktc) và dd Y có pH là

Giải

n = 0,5 mol H

n = 0,2375 mol H2

Sơ đồ phản ứng:

Kim loại + 2 H+   Muối + H2

0,475 0,2375

Số mol H+ dư: 0,5 – 0,475 = 0,025 mol

0,025

H = = 0,1 M

0,25

pH = 1





Ví dụ 3: Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na+; 0,02 mol 2

4

SO 

và x mol OH

Dung dịch Y có chứa ClO , NO4  3 

và y mol H+; tổng số mol ClO4 

và NO3 

là 0,04 Trộn X và

Y được 100 ml dung dịch Z Dung dịch Z có pH (bỏ qua sự điện li của H 2O) là

(ĐHKA – 2010)

Giải

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

Dung dịch X: 0,07 = 0,02.2 + x  x = 0,03

Dung dịch Y: 0,04 = y

H + OH H O 2

0,03 0,03

 

Số mol H 

dư = 0,01 mol

V dd = 0,1 lít

0,1

pH = 1



IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI

 Qua tiến hành khảo sát thử nghiệm với đối tượng học sinh ở các lớp 11A2, 11A5, 11A6, 11A7 đã đạt được kết quả như sau:

 70% học sinh nắm bài và vận dụng được vào các dạng bài cụ thể ( trên 5 điểm)

 20% vận dụng chưa thuần thục còn lúng túng

 10% học sinh chỉ nắm được dạng cơ bản

K t qu kh o sát tr c khi áp d ng đ tàiết quả khảo sát trước khi áp dụng đề tài ả khảo sát trước khi áp dụng đề tài ả khảo sát trước khi áp dụng đề tài ước khi áp dụng đề tài ụng đề tài ề tài

Tì lệ 5,0 65,9% 72,45% 80,9% 95,67%

 Hoàn thành được đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi xin chân thành cảm ơn

Quí thầy cô, các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi

 Do kinh nghiệm còn hạn chế nên các phương pháp đưa ra chưa được

phong phú và đa dạng dể đáp ứng nhu cầu của các em học sinh

V KẾT LUẬN

 Trong quá trình sử dụng loại bài tập này, Tôi nhận thấy học sinh rất hào hứng,

vì nó rất cụ thể và thiết thật, giúp các em tiếp cận gần hơn với các kĩ năng giải bài tập hóa học Trên cơ sở bài tập dạng này học sinh sẽ tự định hướng và tìm ra cho mình những phương pháp giả những bài tập tương tư hay những bài tập có liên quan đến pH của dung dịch

Long Phước, ngày 23 tháng 05 năm 2012

Đào Duy Quang

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bài Tập Hóa Học 11 - Tác Giả Ngô Ngọc An Nhà Xuất Bản Giáo Dục.

2 Bài Giảng Trọng Tâm Hóa Học 11 - Tác Giả Cao Cự Giác Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội

3 Sách giáo khoa Hóa Học 11 Ban Nâng Cao- Tác Giả Nguyễn Xuân Trường Nhà Xuất Bản Giáo Dục

MỤC LỤC

1 Sơ lược về lí lịch khoa học Trang 2

2 Lí do chọn đề tài Trang 3

3 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài Trang 4

4 Giải quyết vấn đề Trang 5

5 Hiệu quả của đề tài, kết luận Trang 14

6 Tài liệu tham khảo Trang 15

SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Long Phước,ngày 23 tháng 5 năm 2012

PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Năm học: 2011-2012

Tên sáng kiến kinh nghiệm:

Một số phương pháp giải bài toán hóa học tính pH của dung dịch

Họ và tên tác giả: Đào Duy Quang

Lĩnh vực:

Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học bộ môn 

Phương pháp giáo dục  Lĩnh vự khác 

1 Tính mới:

 Có giải pháp hoàn toàn mới 

 Có giải pháp cải tiến,đổi mới từ giải pháp đã có 

2 Hiệu quả:

 Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong ngành có hiệu quả cao

 Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và áp dụng trong

toàn ngành có hiệu quả cao

 Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao 

 Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và áp dụng tại đơn

3 Khả năng áp dụng:

 Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối,chính sách:

Tốt  Khá  Đạt 

 Đưa ra các giải pháp kiến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn,dễ thực

hiện và dễ đi vào cuộc sống:

Tốt  Khá  Đạt 

 Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng

Tốt  Khá  Đạt 