BÀI GIẢNG: pH CỦA DUNG DỊCH - MÔN HÓA HỌC LỚP 11

HS vận dụng: + Tính pH của dd axit và bazơ + Sử dụng kiến thức pH để bảo vệ môi trường nước, đất và không khí.. Về kĩ năng + Vận dụng tích số ion của nước để xác định nồng độ ion H+

Trang 1

CHUYÊN ĐỀ ĐỔI MỚI SHCM CẤP THPT

MÔN: HÓA HỌC

Tên chuyên đề: pH CỦA DUNG DỊCH

Trang 2

Chuyên đề: pH của dung dịch

I Mục tiêu bài học

1 Về kiến thức

HS biết: KN về pH và ứng dụng của pH

Học sinh hiểu:

+ Sự điện li của nước

+ Tích số ion của nước và ý nghĩa của đại lượng này

+ Khái niệm về pH và chất chỉ thị axit-bazơ

+ Biểu thức tính pH

pH = - lg[H + ] ⇔

[H + ] = 10 -pH

+ Hiểu được ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật

+ Ứng dụng pH trong xét nghiệm và phân tích máu

+ Ứng dụng pH để tạo ra loại thực phẩm phù hợp với người bệnh

HS vận dụng:

+ Tính pH của dd axit và bazơ

+ Sử dụng kiến thức pH để bảo vệ môi trường nước, đất và không khí

2 Về kĩ năng

+ Vận dụng tích số ion của nước để xác định nồng độ ion H+ và OH- trong dung dịch + Biết đánh giá độ axit, bazơ của dung dịch dựa vào nồng độ H+, OH-, pH, pOH + Biết sử dụng một số chất chỉ thị axit, bazơ để xác định tính axit, kiềm của dung dịch

3 Về thái độ

- Nâng cao lòng yêu thích môn học

- Có ý thức ham mê tìm tòi, khám phá và nghiên cứu khoa học

- Học sinh thấy được vai trò của pH trong cuộc sống

4 Các năng lực cần hình thành và phát triển

- Năng lực tự học, năng lực hợp tác, làm việc nhóm

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học

- Năng lực tính toán

Trang 3

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học.

- Năng lực vận dung kiến thức hóa học vào cuộc sống

II Chuẩn bị

1 Giáo viên:

+ Dung dịch axit loãng(H2SO4)

+ Dung dịch bazơ loãng(NaOH)

+ Phenolphtalein, giấy đo pH

+ Tranh ảnh, video về môi trường bị ô nhiễm pH

2 Học sinh: Đọc trước bài pH.

III Phương pháp dạy học

Kết hợp các phương pháp:

- Phương pháp: tạo tình huống nêu vấn đề, làm việc theo nhóm nhỏ

- Kĩ thuật dạy học: kĩ thuật triển lãm; kĩ thuật mảnh ghép

- Kết hợp sách giáo khoa và hình ảnh trực quan để HS tự chiếm lĩnh kiến thức

IV Thiết kế tổ chức hoạt động dậy học

1 Giới thiệu chung

- Tình huống xuất phát: Giới thiệu về Hoa Cẩm Tú Cầu có màu hồng đỏ, trắng hay xanh lam phụ thuộc vào pH của đất tạo hứng thú học tập cho học sinh.

- Hoạt động hình thành kiến thức: Sử dụng các kĩ thuật dạy học mới, làm và quan sát thí nghiệm để HS hình thành được các kiến thức về:

+ Từ phương trình điện ly của nước hình thành định nghĩa môi trường trung tính và viếtđược tích số ion của nước, từ đó dùng biết cách dùng nồng độ ion H+ để đánh giá độ axit và

độ kiềm

+ Hình thành khái niệm pH với qui ước [H+] = 1,0.10-a pH = a biểu thị độ axit hay độkiềm của dung dịch

Môi trương trung tính: [H+]=1,0.10-7 pH = 7

Môi trường axit : [H+] >1,0.10-7 pH < 7

Môi trường kiềm: [H+] < 1,0.10-7 pH 7

+ Dựa và sự chuyển màu của giấy quỳ và dung dịch phenophtalein xác định được môitrường của dung dịch, dựa vào màu của giấy chỉ thị vạn năng có thể xác định được gần đúnggiá trị pH của dung dịch

- Hoạt động luyện tập gồm các dạng câu hỏi nhằm củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâmtrong bài

Trang 4

- Hoạt động vận dụng, tìm tòi được thiết kế cho các nhóm HS tìm hiểu tại nhà giúp cho HSphát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn

2 Tổ chức các hoạt động học cho học sinh

Hoạt động A: Tình huống xuất phát (5 phút)

a Mục tiêu hoạt động

- Huy động các kiến thức đã được học, kiến thức thực tế của HS và tạo nhu cầu tiếp tục tìmhiểu kiến thức mới của HS

b Nội dung HĐ: HS xem hình ảnh, video, nêu những điều mình đã biết và những điều

mình muốn tìm hiểu thêm về màu sắc loài hoa được nhắc đến trong hình ảnh, video

c Phương thức tổ chức hoạt động.

GV: cho học sinh hoạt động nhóm: xem hình ảnh, video và trả lời câu hỏi sau?

- Loài hoa trên là hoa gì, có những màu nào?

- Tại sao lại có màu sắc khác nhau như vậy?

GV: Hoa Cẩm Tú Cầu có màu hồng đỏ, trắng hay xanh lam phụ thuộc vào pH của đất Đất

chua có màu xanh lam; đất trung tính có màu trắng còn trong kiềm có màu hồng đỏ

Trang 5

HĐ1: Nước là chất điện li rất yếu (10phút)

- Biết được:

+ Tích số ion của nước, ý nghĩa tích số ion của nước

+ Định nghĩa môi trường axit, môi trường trung tính và môi trường kiềm

- Rèn năng lực tự học, năng lực hợp tác nhóm

b Nội dung HĐ

- Nội dung 1: Sự điện li của nước

- Nội dung 2: Tích số ion của nước

- Nội dung 3: Mối quan hệ giữa [H+] và [OH-]

c Phương thức tổ chức hoạt động (học sinh làm việc theo nhóm)

Nội dung 1: Sự điện li của nước

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung

điện li của nước

1 Sự điện li của nước

+ Nước là chất điện li rất yếu vì

có 555 triệu phân tử nước thì

có 1 phân tử điện li + Phương trình điện li:

H2O  H+ + OH- (1)hay:

H2O + H2O  H3O+ + OH

-Nội dung 2: Tích số ion của nước

+ GV: Yêu cầu học sinh viết

biểu thức hằng số cân bằng của

nước

+ GV: Trình bày để HS hiểu

được do độ điện li rất yếu nên

nồng độ của nước trong biểu

thức hằng số cân bằng được coi

là không đổi Yêu cầu hs tính

+ HS: Viết biểu thức tính tính

hằng số cân bằng của nước

+ HS: Nước là môi trường

[H O]

+ −

=

⇒ K.[H2O] = [H+].[OH-]+ Đặt KH2O = K.[H2O]

⇒ K H

2

O = [H + ][OH - ]

Trang 6

nồng độ các ion trong nước

+ Với mọi dd ở 250C ta luôn có:

K H2O = [H + ][OH - ] = 10 -14

⇒ [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l

Nội dung 3: Mối quan hệ giữa [H + ] và [OH - ]

+ GV: Dựa vào kết quả của

phần 2 để nêu mối quan hệ

giữa nồng độ hai ion trong dd

nước ở 250 C

+ GV: Lưu ý HS khi nhiệt độ

thay đổi thì: [H + ][OH - ] ≠ 10 -14

[H + ][OH - ]= 10 -14

VD1:

a Trong nước thì [H+] = [OH-]

⇒ [H+] = [OH-] = 10-7 M

b HCl → H+ + Cl-.Mol/l: 0,01 0,01

⇒ [H+] = 10-2 M > 10-7

c NaOH → Na+ + OH-.Mol/l: 0,1 0,1

⇒ [OH-] = 10-1 M

⇒ [H+] = 10-13 <10-7

+ Kết luận

Môi trườngAxitBazơTrung tính

HĐ2: Tìm hiểu khái niệm pH (15 phút)

Trang 7

- Biết được: Khái niệm về pH, Chất chỉ thị axit - bazơ : quỳ tím, phenolphtalein và giấy chỉthị vạn năng

- 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, giấyquỳ tím hoặc dung dịch phenolphtalein

- Nội dung 1: Khái niệm về pH

- Nội dung 2: Chất chỉ thị axit - bazo

c Phương thức tổ chức HĐ: ( làm việc nhóm)

Nội dung 1: Khái niệm về pH

+ GV thông báo: KN pH

được đưa ra từ năm 1909

bởi nhà bác học người Đan

Mạch Pete Lanritz Srensen.

+ GV: thông báo thêm tiểu

vào nước được 2,5 lít dd

axit Tính pH của dd axit

trên?

 Hòa tan 17,1 gam

Ba(OH) 2 vào nước để tạo

+ Tính số mol Ba(OH)2+ Tính số mol OH-+ Tính số mol [OH-]

⇒ [H+] = 10-12⇒ pH = 12

KL:

+ Môi trường axit: pH < 7+ Môi trường trung tính: pH

Trang 8

+ Tính [H+] ⇒ pH = 7

+ Môi trường kiềm: pH > 7

Nội dung 2: Chất chỉ thị axit - bazo

+ GV: Yêu cầu HS sử dụng quì

tím và PP cho vào các ống

nghiệm chứa NaOH, H2SO4 rồi

cho nhận xét

+ GV: Những chất có màu

thay đổi theo pH như quì tím

hoặc PP được gọi là chất chỉ thị

axit – bazơ

+ GV: bổ sung cách đo pH dựa

vào chất chỉ thị vạn năng và

máy đo pH

+ HS: quì tím hóa đỏ trong axit

và xanh trong bazơ, PP chỉ hóa hồng trong môi trường bazơ

+ Để xác định khoảng giá trị pH

của dung dịch người ta dùng quìtím; phenolphtalein; chất chỉ thị vạn năng

+ Quì tím: đỏ khi pH ≤ 6; xanh khi 8 ≤ pH còn lại là tím

+ PP hóa hồng khi 8,3 ≤ pH còn lại không màu

+ Để xác định chính xác pH của dung dịch ta dùng máy đo pH

HĐ3: Tìm hiểu ý nghĩa của pH (5 phút)

- Ý nghĩa của giá trị pH trong thực tiễn

b Nội dung HĐ: Tìm hiểu ý nghĩa của pH

c Phương thức tổ chức HĐ: ( làm việc nhóm)

+ GV: Yêu cầu nhóm 1 lên

trình bày ý nghĩa của pH đến

sức khỏe con người

trình bày ảnh hưởng của pH

trong nông nghiệp

+ HS nhóm 1: cử đại diện lên

trình bày ảnh hưởng của pH lênsức khỏe con người

trình bày ảnh hưởng của pH trong nông nghiệp

+ HS: nêu ý nghĩa của pH

 Trong y học: pH của máu và

nước tiểu cũng là 1 chỉ số sức khỏe

 Trong nông nghiệp: xác định

pH của đất để tìm loại cây thíchhợp hoặc cải tạo pH của đất để trồng loại cây cần thiết

 Môi trường: tốc độ ăn mòn

Trang 9

đến môi trường

phụ thuộc rất nhiều vào giá trị

pH của nước mà kim loại tiếp xúc

- GV chia lớp thành 3 nhóm, hướng dẫn các nhóm HS về nhà làm và hướng dẫn nguồn tài

liệu tham khảo (thư viện, internet…) để giải quyết các câu hỏi sau:

Câu 1: Tại sao nước để ngoài không khí lại có pH = 5,5 <7

Câu 2: Răng được bảo vệ bởi lớp men cứng, dày khoảng 2 mm Lớp men này là hợp chất

Ca 5 (PO 4 ) 3 OH và được tạo thành bằng phản ứng:

5Ca +3PO +OH ¬ →Ca (PO4) OH (1)

1 Tại sao trẻ em ăn nhiều bánh kẹo hoặc thực phẩm có nhiều đường thì dễ bị sâu răng?

2 Tại sao người ta thường trộn vào thuốc đánh răng một lượng NaF hoặc SnF 2 ?

Đáp án

1 Khi ăn thức ăn có nhiều đường, sau bữa ăn vi khuẩn và men trong nước bọt sẽ biến

đường thành các axit như axit lactic, axit axetic Lượng axit tăng làm pH trong miệng giảm

làm cho cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều nghịch tức là men răng bị mòn tạo điều kiện

cho sâu răng phát triển

2 Ion F- tạo điều kiện cho phản ứng sau xảy ra: 5Ca2+ + 3PO43- + F-→ Ca5(PO4)3F

Ca5(PO4)3F là hợp chất có thể thay thế một phần men răng Ca5(PO4)3OH bị mòn do các loại

axit sinh ra trong quá trình ăn uống

c Sản phẩm, đánh giá kết quả học tập

- Sản phẩm: Bài viết của các nhóm bằng powerpoint hoặc tranh vẽ

- Kiểm tra, đánh giá: HS báo cáo vào đầu giờ tiết học sau

Trang 10

Hoạt động C: Luyện tập (1 tiết)

- Củng cố, khắc sâu kiến thức trong bài

- Phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực tính toán, năng lực giải quyết vấn

đề thông qua môn hóa học

- Nội dung 1: Tính pH của dung dịch axit mạnh

- Nội dung 2: Tính pH của dung dịch bazơ mạnh

- Nội dung 3: Xác định pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn axit với bazơ

- Nội dung 4: Xác định pH khi pha loãng dung dịch bằng nước

- Nội dung 5: Xác định pH của dung dịch muối

- Nội dung 6: Nhận biết các dung dịch

c Phương thức tổ chức hoạt động

Dạng 1: Tính pH của dung dịch axit mạnh

1 Phương pháp giải

+ Viết phương trình điện li của các axit

+ Tính tổng số mol H+ từ đó tính tổng nồng độ mol/lít của H+

Trang 11

Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1 M

và axit H2SO4 0,5 M thu được 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịchkhông đổi) Dung dịch Y có pH là

Câu 9: Cho m gam hỗn hợp Mg, Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và

axit H2SO4 0,5M, thu được 5,32 lít H2 (ở đktc) và dung dịch Y (coi thể tích dung dịch khôngđổi) Dung dịch Y có pH là

Trang 12

Câu 10: Dung dịch HNO3 0,06M (A) trộn với dung dịch HCl 0,005M (B) theo tỷ lệ thể tích

VA/VB để thu được dung dịch có pH = 2 là :

Dạng 2: Tính pH của dung dịch bazo mạnh

1 Phương pháp giải:

+ Viết phương trình điện li của các bazơ

+ Tính tổng số mol OH- từ đó tính tổng nồng độ mol/lít của OH

Ví dụ 3: Hòa tan m gam Ba vào H2O thu được 1,5 lít dd X có pH = 13 Tính m

A 10,275 gam B 14 gam C 26 gam D 16 gam

Hướng Dẫn

) ( 275 , 10

) ( 075 , 0 )

( 15 , 0 1

, 0 10

gam m

mol n

n mol

n OH

H pH

Ba

Ba OH

Trang 13

[ ] [ ]

)(685,0)

(005

,

0

025,002,0)

(025,0)

(05,01

,010

13

2 ) ( 13

gam m

mol n

n mol n

OH H

pH

Ba Ba

OH Ba OH

Câu 4: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ vào

nước dư thu được 0,224 lit khí (đktc) và 2 lit dd có pH bằng

Câu 5: Cho m gam Na vào nước dư thu được 1,5 lit dd có pH=12 Giá trị của m là

A 0,23 gam B 0,46 gam C 0,115 gam D 0,345 gam.

Câu 6: Hòa tan hoàn toàn m gam BaO vào nước thu được 200ml dd X có pH=13 Giá trị

của m là

A 1,53 gam B 2,295 gam C 3,06 gam D 2,04 gam

Câu 7: Hòa tan 0,31 gam một oxit kim loại vào nước thu được 1 lit dd có pH=12 Oxit kim

+) Viết phương trình điện li để tính ∑n H + và tính ∑n OH -

+) Xem ion nào dư sau phản ứng H+ + OH-  H2O

+) Tính lại nồng độ của ion dư từ đó tính pH giống dạng 1 hoặc dạng 2

Với những bài tập cho biết pH sau phản ứng, cần phải dựa vào giá trị của pH để xem axit

hay bazơ dư

Trang 15

→ đáp án là B

* Hướng khắc phục

- Lưu ý cách tính số mol các ion

- Biểu thức pH tính theo nồng độ ion H +

Ví dụ 3: Trộn 200 ml dd hỗn hợp gồm HNO3 0,3M và HClO4 0,5M với 200 ml dd Ba(OH)2

a mol/lit thu được dd có pH = 3 Vậy a có giá trị là:

Ví dụ 5: Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na+ ; 0,02 mol SO42- và x mol OH- Dung dịch

Y có chứa ClO4- , NO3- và y mol H+ tổng số mol ClO4- và NO3- là 0,04 Trộn X và Yđược 100ml dung dịch Z Dung dịch Z có pH ( bỏ qua sự điện li của H2O) là:

Câu 3: Trộn lẫn 2 dung dịch có thể tích bằng nhau của dung dịch HCl 0,2M và dung dịch

Ba(OH)2 0,2M pH của dung dịch thu được là

Trang 16

Câu 4: Thể tích dung dịch HCl 0,3 M cần để phản ứng với 100 ml dung dịch hỗn hợp

NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,1M để thu được dung dịch có pH= 7 là:

Câu 7: Trộn hai thể tích dung dịch HCl 0,1M với một thể tích dung dịch gồm NaOH 0,2M

và Ba(OH)2 0,15M thu được dung dịch Z có pH là

Câu 8: Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05 M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 x mol/l thu

được 500 ml dung dịch có pH=2 Giá trị của x là

Câu 9: Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05 M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 a mol/l

thu được 500 ml dung dịch có pH=12 Giá trị của a là

Câu 11: Trộn 150 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l với 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm

NaOH 0,5M và Ba(OH)2 0,1M thu được dung dịch có pH=12 Giá trị của a là

Câu 14: Dung dịch X có chứa: 0,07 mol Na+ ; 0,02 mol SO42- và x mol OH- Dung dịch

Y có chứa ClO4- , NO3- và y mol H+ tổng số mol ClO4- và NO3- là 0,04 Trộn X và Yđược 100ml dung dịch Z Dung dịch Z có pH ( bỏ qua sự điện li của H2O) là:

Câu 15: Thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,025M cần cho vào 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm

HNO3; HCl có pH=1 để thu được dung dịch có pH=2 là

Trang 17

Câu 16: Trộn V1 lit dung dịch Ba(OH)2 có pH=12 với V2 lit dung dịch HNO3 có pH=2 thuđược (V1+V2) lit dung dịch có pH=10 Tỉ lệ V1:V2 bằng

Câu 18: Trộn 3 dung dịch axit HCl 0,2M; HNO3 0,1M và H2SO4 0,15M với thể tích bằng

400 ml dung dịch A thu được (V + 400) ml dung dịch D có pH = 13 Giá trị của V là:

Câu 21: Một dung dịch X có pH=3 Để thu được dung dịch Y có pH=4 cần cho vào 1 lit

dung dịch X thể tích dung dịch NaOH 0,1M là

A 100ml B 90 ml C 17,98ml D 8,99ml.

Câu 22: Z là dung dịch H2SO4 1M Để thu được dung dịch X có pH=1 cần phải thêm vào 1lit dung dịch Z thể tích dung dịch NaOH 1,8M là

Dạng 4: Xác định pH khi pha loãng dung dịch bằng nước

1 Phương pháp giải:

+) khi pha loãng thì n OH - , n H + : không đổi ; V của dung dịch: thay đổi

+) ta tính lại nồng độ H+, OH- suy ra pH

Hoặc có thể sử dụng công thức tính nhanh:

+ Nếu tính thể tích nước cần thêm vào V lít dung dịch axit có pH = a để được dung dịch mới

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	171,77 KB