GV cần giúp HS hiểu đợc các khái niệm quan trọng : Sự điện li, chất điện li, axit, bazơ, muối, độ điện li, hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ.. Nguyên nhân tính dẫn điện của cá
Trang 1Chươngư 2 Sự điện li
A Mở đầu
I Mục tiêu của chơng
1 Về kiến thức
HS hiểu :
Các khái niệm về sự điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu
Cơ chế của quá trình điện li
Khái niệm về axit bazơ theo A-rê-ni-ut và theo Bron-stet
Sự điện li của nớc, tích số ion của nớc
Đánh giá độ axit và độ kiềm của dung dịch dựa vào nồng độ ion H+ và dựa vào pH của dung dịch
Phản ứng trong dung dịch chất điện li
2 Về kĩ năng
Rèn luyện kĩ năng thực hành : Quan sát, so sánh, nhận xét
Viết phơng trình ion và ion rút gọn của các phản ứng xảy ra trong dung dịch
Dựa vào hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ để tính nồng độ H+, OH trong dung dịch
3 Giáo dục tình cảm thái độ
Tin tởng vào phơng pháp nghiên cứu khoa học bằng thực nghiệm
Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ
Có đợc hiểu biết khoa học, đúng đắn về dung dịch axit, bazơ, muối
ii một số điểm cần lu ý
1 Nội dung của chơng
Nội dung của chơng gồm ba vấn đề quan trọng :
– Sự điện li, chất điện li
– Axit, bazơ Đánh giá lực axit bazơ
– Phản ứng trong dung dịch chất điện li
GV cần giúp HS hiểu đợc các khái niệm quan trọng : Sự điện li, chất điện
li, axit, bazơ, muối, độ điện li, hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ
Dựa vào hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ, tích số ion của n ớc để tính nồng độ H+
Hiểu đợc bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li
Trang 22 Phơng pháp dạy học
Lí thuyết về phản ứng trong dung dịch chất điện li HS đã đ ợc biết đến từ lớp dới nhng cha hệ thống và cha biết đợc bản chất của phản ứng Vì vậy nên tổ chức dạy học theo nhóm để HS dễ trao đổi, thảo luận tận dụng những kiến thức
đã biết để xây dựng kiến thức mới
Cố gắng đến mức tối đa sử dụng các thí nghiệm đã mô tả trong SGK, nếu
có điều kiện nên cho HS thực hiện các thí nghiệm đó để bồi d ỡng hứng thú học tập và khắc sâu kiến thức
Dùng phơng pháp gợi mở, nêu vấn đề, hớng dẫn HS suy luận logic, phát hiện kiến thức mới
B Dạy các bài cụ thể
I Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Biết đợc các khái niệm về sự điện li, chất điện li
Hiểu nguyên nhân về tính dẫn điện của dung dịch chất điện li
Hiểu đợc cơ chế của quá trình điện li
2 Về kĩ năng
Rèn luyện kĩ năng thực hành : Quan sát, so sánh
Rèn luyện khả năng lập luận logic
3 Về tình cảm thái độ
Rèn luyện đức tính cẩn thận nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học
II Chuẩn bị
GV : Dụng cụ và hoá chất thí nghiệm đo độ dẫn điện
Tranh vẽ (hình 2.2 SGK và hình 2.3 SGK)
HS : Xem lại hiện tợng dẫn điện đã đợc học trong chơng trình vật lí lớp 7.
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I Hiện tợng điện li
1 Thí nghiệm
Hoạt động 1
GV lắp hệ thống thí nghiệm nh SGK
Trang 3Làm thí nghiệm biểu diễn, HS quan sát, nhận xét và rút ra kết luận Có thể yêu cầu 2 HS lên bàn GV thao tác thí nghiệm
GV hớng dẫn HS làm thí nghiệm để HS nhận xét, kết luận
GV ghi lên bảng :
Dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện
Các chất rắn khan : NaCl, NaOH và một số dung dịch : Rợu, đờng, glixerol không dẫn điện
2 Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nớc
Hoạt động 2
GV đặt vấn đề : Tại sao các dung dịch axit, bazơ, muối dẫn điện
HS : Vận dụng kiến thức về dòng điện đã đợc học ở môn vật lí để trả lời : Do trong dung dịch các chất axit, bazơ, muối có các tiểu phân mang điện tích đ ợc gọi là các ion Các phân tử axit, bazơ, muối khi tan trong nớc phân li thành các ion
GV : Biểu diễn sự phân li của axit, bazơ, muối theo phơng trình điện li (SGK) Ion dơng còn đợc gọi là cation Tên cation chính là tên nguyên tố Nếu nguyên tố có khả năng tạo thành nhiều loại ion có điện tích khác nhau thì gọi tên nguyên tố kèm theo điện tích của nguyên tố đó Thí dụ : cation sắt ba (Fe3+) Ion âm còn đợc gọi là anion Tên anion đợc gọi theo tên gốc axit tơng ứng Thí dụ : anion clorua (Cl ) , anion sunfat (SO24)
GV đa ra một số axit, bazơ, muối quen thuộc để HS biểu diễn sự phân li và gọi tên các ion tạo thành Thí dụ : HNO3, Ba(OH)2, FeCl2
GV kết luận : Các axit, bazơ, muối khi tan trong nớc phân li thành các ion
làm cho dung dịch của chúng dẫn điện đợc
Điện li là quá trình phân li các chất thành ion
Những chất khi tan trong nớc phân li thành các ion đợc gọi là chất
điện li
II Cơ chế của quá trình điện li
1 Cấu tạo phân tử nớc
Hoạt động 3
GV gợi ý cho HS nhớ lại thí nghiệm về tính dẫn điện của các dung dịch và nêu vấn đề : Tại sao nớc nguyên chất và NaCl khan không dẫn điện, nhng khi hoà tan NaCl vào nớc, dung dịch lại dẫn đợc điện Chứng tỏ giữa nớc và tinh thể
Trang 4NaCl có sự tơng tác với nhau sinh ra các ion Muốn tìm hiểu điều đó chúng ta phải nghiên cứu đặc điểm cấu tạo phân tử nớc
Khi học về cấu tạo phân tử và liên kết hoá học, HS đã đợc học khá kĩ về cấu tạo phân tử nớc GV cần gợi ý dẫn dắt để HS mô tả đợc những đặc điểm cấu tạo quan trọng của phân tử nớc
Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết cộng hoá trị có cực
Phân tử có cấu tạo dạng góc, do đó phân tử nớc phân cực Độ phân cực của phân tử nớc khá lớn
GV : Để đơn giản phân tử nớc đợc biểu diễn bằng hình elip : +
2 Quá trình điện li của NaCl trong nớc
Hoạt động 4
GV gợi ý để HS nhắc lại đặc điểm cấu tạo của tinh thể NaCl : đó là tinh thể ion, các ion dơng và ion âm phân bố luân phiên đều đặn tại các nút mạng tinh thể
Khi cho các tinh thể NaCl vào nớc có hiện tợng gì xảy ra ? (GV dùng hình
vẽ to, phân tích, gợi ý cho HS hình dung và phát hiện)
GV kết luận : Dới tác dụng của các phân tử nớc phân cực Các ion Na+ và Cl tách ra khỏi tinh thể đi vào dung dịch Quá trình điện li của NaCl đ ợc biểu diễn bằng phơng trình : NaCl Na+ + Cl
GV có thể trình bày thêm : Trong dung dịch, các ion Na+ và Cl không tồn tại độc lập mà bị phân tử nớc bao vây (hình 2.3 - SGK) Hiện tợng đó đợc gọi là hiện tợng hiđrat hoá
3 Quá trình điện li của HCl trong nớc
Hoạt động 5
GV nêu vấn đề : ở trên chúng ta đã thấy các phân tử có liên kết ion khi tan trong nớc phân li thành các ion Vậy khi các phân tử có liên kết cộng hoá trị khi tan trong nớc có phân li thành ion không ? Phân li nh thế nào ? Hãy xét quá trình phân li của phân tử HCl
GV gợi ý để HS nhớ lại đặc điểm cấu tạo phân tử HCl
Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết cộng hoá trị có cực
Phân tử phân cực HCl biểu diễn bằng hình vẽ +
Trang 5Quan sát hình vẽ và tìm hiểu xem : Khi cho HCl vào n ớc có hiện tợng gì xảy
ra ?
GV tập hợp các ý kiến của HS nhận xét rồi rút ra kết luận
Do sự tơng tác giữa các phân tử phân cực H2O và HCl, phân tử HCl điện li thành các ion H+ và Cl Quá trình điện li đó đợc biểu diễn bằng phơng trình :
HCl H+ + Cl Các phân tử rợu, đờng, glixerol là những phân tử phân cực rất yếu nên d ới tác dụng của các phân tử nớc chúng không phân li thành các ion đợc
GV có thể nêu câu hỏi để HS suy nghĩ, giờ sau giải đáp :
Tại sao dới tác dụng của phân tử phân cực HCl, phân tử nớc không phân li thành ion H+ và ion OH
Hoạt động 6
Sử dụng bài tập SGK để củng cố bài học
IV hớng dẫn giải bài tập trong SGK
Các bài 1, 2, 3 : Nội dung trả lời trong SGK
4. Chất điện li H2SO3, NaHCO3, Ca(OH)2, NaClO, H2S, HF
5. Trờng hợp không dẫn điện : A
I Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Biết đợc thế nào là độ điện li, cân bằng điện li
Biết đợc thế nào là chất điện li mạnh Chất điện li yếu
2 Về kĩ năng
Vận dụng độ điện li để biết chất điện li mạnh, yếu
Dùng thực nghiệm để nhận biết chất điện li mạnh, yếu, không điện li
3 Về tình cảm thái độ
Tin tởng vào thực nghiệm, bằng thực nghiệm có thể khám phá đợc
thế giới vi mô.
II Chuẩn bị
GV : Bộ dụng cụ thí nghiệm về tính dẫn điện của dung dịch Dung dịch
HCl 0,1M và CH3COOH 0,1M
Trang 6III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I Độ điện liộ điện li
1 Thí nghiệm
Hoạt động 1
GV giới thiệu dụng cụ và hoá chất thí nghiệm
Mời 1 HS thao tác thí nghiệm trên bàn GV
Các HS khác quan sát, nhận xét và giải thích
Với dung dịch HCl bóng đèn sáng rõ hơn so với dung dịch CH3COOH
Điều đó chứng tỏ nồng độ ion trong dung dịch HCl lớn hơn trong dung dịch
CH3COOH Do đó HCl phân li mạnh hơn CH3COOH
GV kết luận : Các chất khác nhau có khả năng phân li khác nhau.
2 Độ điện li
Hoạt động 2
GV đặt vấn đề : Để chỉ mức độ phân li của chất điện li ng ời ta dùng đại l-ợng độ điện li
GV viết biểu thức độ điện li lên bảng và giải thích các đại lợng
=
o
n
n với : độ điện li ; n : Số phân tử phân li thành ion ; no : Số phân tử chất đó hoà tan (Trên thực tế ngời ta tính độ điện li bằng tỉ số giữa nồng độ mol của chất bị phân li thành ion và nồng độ mol chất điện li đó hoà tan)
Yêu cầu HS dựa vào biểu thức phát biểu khái niệm về độ điện li
GV : Hãy cho biết độ điện li có thể có các giá trị nh thế nào ?
HS : Độ điện li của chất điện li có thể có các giá trị nằm trong khoảng :
0 < 1
Dựa vào độ điện li có thể tính đợc nồng độ các ion trong dung dịch, GV lấy một số thí dụ để HS hiểu đợc kĩ hơn về độ điện li
Thí dụ 1 : (SGK).
Thí dụ 2 : Hoà tan 100 phân tử chất tan A trong nớc có 85 phân tử chất đó
phân li thành ion Hỏi độ điện li chất đó bằng bao nhiêu ?
= 85
100 = 0,85
GV : Hoặc biểu diễn dới dạng phần trăm là = 85%
II Chất điện li mạnh và chất điện li yếu
1 Chất điện li mạnh
Hoạt động 3
Trang 7GV : Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết : Thế nào là chất điện li mạnh ? Chất điện li mạnh có độ điện li bằng bao nhiêu ?
HS : Phát biểu định nghĩa (SGK)
Dựa vào biểu thức tính độ điện li và định nghĩa về chất điện li mạnh tính đợc
= 1
GV : Các chất điện li mạnh là :
Các axit mạnh : HCl, HNO3, H2SO4, HClO4
Các bazơ mạnh : NaOH, KOH, Ba(OH)2
Hầu hết các muối : NaCl, CuSO4, KNO3
(Cho HS lấy các thí dụ về axit mạnh, bazơ mạnh, các muối) điền vào sau dấu hai chấm)
GV : Sự điện li của chất điện li mạnh đợc biểu diễn bằng phơng trình điện li :
Thí dụ : Na2CO3 2Na+ + CO32
Dùng mũi tên một chiều chỉ chiều điện li và đó là sự điện li hoàn toàn
Yêu cầu HS viết phơng trình điện li của một số chất điện li mạnh HNO3 ; KOH ; MgCl2
GV : Dựa vào phơng trình điện li có thể tính đợc nồng độ các ion trong dung dịch nếu biết nồng độ chất điện li
Thí dụ : Tính nồng độ ion Na+ và CO32 trong dung dịch Na2CO3 0,1M
Giải : Phơng trình điện li :
Na2CO3 2Na+ + CO32
Theo phơng trình điện li : Na CO2 3
Na
n 2n = 20,1 = 0,2 (mol)
3 Na CO CO
n n = 0,1 (mol)
GV : yêu cầu HS tính nồng độ ion trong một số dung dịch :
Thí dụ : KNO3 0,1M ; MgCl2 0,05M
2 Chất điện li yếu
Hoạt động 4
GV : Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết thế nào là chất điện li yếu ? Chất điện li yếu có độ điện li bằng bao nhiêu ?
HS : Phát biểu định nghĩa chất điện li yếu (SGK)
Từ biểu thức tính độ điện li và dựa vào định nghĩa chất điện li yếu rút ra độ
điện li của chất điện li yếu : 0 < < 1
GV : Chất điện li yếu là :
Các axit yếu : CH3COOH, H2S, H2CO3
Các bazơ yếu : Fe(OH)3, Mg(OH)2
Trang 8Sự điện li của chất điện li yếu đợc biểu diễn bằng phơng trình điện li :
Thí dụ : CH3COOH CH3COO + H+
Mũi tên hai chiều cho biết đó là quá trình thuận nghịch
GV yêu cầu viết phơng trình điện li của một số chất điện li yếu : H2S, Fe(OH)3
GV đặt vấn đề : Sự điện li của chất điện li yếu có đầy đủ những đặc tr ng của quá trình thuận nghịch Vậy đặc trng của quá trình thuận nghịch là gì ?
HS : Quá trình thuận nghịch sẽ đạt đến trạng thái cân bằng Đó là cân bằng động
Trạng thái cân bằng đợc đặc trng bằng hằng số cân bằng
Chuyển dịch cân bằng tuân theo nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê
GV : Tơng tự nh vậy quá trình điện li sẽ đạt đến trạng thái cân bằng gọi là cân bằng điện li
(Yêu cầu HS giải thích trạng thái cân bằng của quá trình điện li)
Cân bằng điện li đợc đặc trng bởi hằng số điện li Hãy viết biểu thức tính hằng số điện li cho quá trình điện li : CH3COOH CH3COO + H+
K =
3
CH COOH Nhắc lại : K là hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ
Sự chuyển dịch cân bằng điện li cũng tuân theo nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-e
GV nêu câu hỏi : Khi pha loãng dung dịch độ điện li của các chất điện li tăng Tại sao ?
Hoạt động 5
GV có thể sử dụng bài tập 2, 3 (SGK) để củng cố bài học
IV hớng dẫn giải bài tập trong SGK
1 SGK.
2 a) Độ điện li giảm ; b) Độ điện li tăng ; c) Độ điện li tăng
3 Câu trả lời đúng B, G.
4 Hoà tan hai chất rắn AB và CD vào hai cốc có lợng nớc nh nhau.
Bộ dụng cụ thí nghiệm là một mạch điện gồm có : Nguồn điện, dây dẫn, bóng đèn, điện cực
Nhúng điện cực lần lợt vào hai cốc đựng dung dịch chất A và B Đóng mạch
điện Dung dịch nào làm cho bóng điện sáng hơn thì chất tan của dung dịch
đó là chất điện li mạnh Dung dịch làm cho bóng đèn sáng yếu hơn thì chất tan của dung dịch đó là chất điện li yếu
Trang 95 Tính nồng độ mol của các ion :
a) Na3PO4 3Na+ + PO43
[Na ] = 3 0,1 = 0,3 mol/l
3
4
[PO ] = 0,1 mol/l.
b) HNO3 H+ + NO3
3
[H ] [NO ] = 0,02 mol/l.
c) KOH K+ + OH
[K ] [OH ] = 0,01 mol/l.
I Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Biết khái niệm axit, bazơ, theo thuyết A-rê-ni-ut và Bron-stêt
Biết ý nghĩa của hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ
Biết muối là gì và sự điện li của muối
2 Về kĩ năng
Vận dụng lí thuyết axit, bazơ của A-rê-ni-ut và Bron-stêt để phân biệt đ ợc axit, bazơ, lỡng tính và trung tính
Biết viết phơng trình điện li của các muối
Dựa vào hằng số phân li axit, hằng số phân li bazơ để tính nồng độ ion H+
và OH trong dung dịch
3 Về thái độ tình cảm
Có đợc hiểu biết khoa học đúng về dung dịch axit, bazơ, muối
II Chuẩn bị
Dụng cụ : ống nghiệm
Hoá chất : Dung dịch NaOH, muối kẽm (ZnCl2 hoặc ZnSO4), dung dịch : HCl, NH3, quỳ tím
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I axit, bazơ theo thuyết A-rê-ni-ut
1 Đinh nghĩa
Trang 10Hoạt động 1
HS đã đợc biết khái niệm về axit, bazơ ở các lớp dới vì vậy GV cho HS nhắc lại các khái niệm đó Lấy thí dụ
HS : Axit là hợp chất phân tử có 1 hay nhiều nguyên tử hiđro kết hợp với gốc axit Thí dụ : HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4
Bazơ là hợp chất phân tử có nguyên tử kim loại kết hợp với một hay nhiều nhóm hiđroxit, thí dụ : NaOH, KOH, Ba(OH)2, Fe(OH)3
GV : Các axit, bazơ là những chất điện li Hãy viết phơng trình điện li của các axit, bazơ đó
GV yêu cầu 2 HS lên bảng mỗi em viết ba phơng trình điện li của 3 axit hoặc
3 bazơ Nhận xét về các ion do axit và bazơ phân li ra
Kết luận : Theo thuyết điện li hay theo A-rê-ni-ut, axit là chất khi tan trong
nớc phân li ra ion H+, bazơ là chất khi tan trong nớc phân li ra ion OH
2 Axit nhiều nấc, bazơ nhiều nấc
Hoạt động 2
GV : Dựa vào phơng trình điện li HS đã viết trên bảng, cho HS nhận xét về
số ion H+ đợc phân li ra từ mỗi phân tử axit
Yêu cầu HS : Lấy một số thí dụ về axit một nấc và axit nhiều nấc
Axit một nấc : HCl, CH3COOH, HNO3
Axit nhiều nấc : H2S, H2CO3, H2SO3
Các axit nhiều nấc phân li lần lợt theo từng nấc
Thí dụ : Axit photphoric là axit ba nấc, nó phân li theo 3 nấc :
H3PO4 H+ + H PO2 4
H2PO4 H+ + HPO24 HPO42 H+ + PO34 Tổng cộng : H3PO4 3H+ + PO34
GV nhấn mạnh :
Axit mà một phân tử chỉ phân li một nấc ra ion H+ là axit một nấc
Axit mà một phân tử phân li nhiều nấc ra ion H+ là axit nhiều nấc
Bằng cách dẫn dắt nh trên HS sẽ có đợc khái niệm về bazơ một nấc và bazơ nhiều nấc GV cần lu ý rằng đối với axit mạnh nhiều nấc và bazơ mạnh nhiều nấc thì chỉ có nấc thứ nhất điện li hoàn toàn