Giáo án Hoá học 11 chân trời bài 2: Cân bằng trong dung dịch nước

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV giới thiệu mô phỏng thí nghiệm khảo sát tính dẫn điện của nước cất và một số dung dịch như hình 2.1 SGK tr12

- GV yêu cầu HS thảo luận trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 12:

1. Quan sát hình 2.1 nhận xét hiện tượng xảy ra khi thực hiện thí nghiệm. So sánh tính dẫn điện của nước cất và các dung dịch.

- GV yêu cầu HS quan sát video mô phỏng quá trình hoà tan NaCl vào nước (https://youtu.be/hQy_eF1ok6s)  và hình 2.2,

đọc thông tin SGK thảo luận trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 13: Hãy cho biết nguyên nhân vì sao dung dịch NaCl có tính dẫn điện?

- GV lưu ý HS: Trong dung dịch, chất điện li phân li thành các ion. Phương trình ion cho biết bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch điện li

- GV dẫn dắt HS đến khái niệm hiện tượng điện li

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 1-2 SGK trang 12,13

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 1-2 SGK trang 12,13

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết khái niệm hiện tượng điện li

1. SỰ ĐIỆN LI, CHẤT ĐIỆN LI, CHẤT KHÔNG ĐIỆN LI

*Tìm hiểu hiện tượng điện li

Trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 12:

Bóng đèn ở cốc đựng dung dịch Sodium Chloride (c) sáng còn bóng đèn ở cốc chứa nước cất (a) và bình chứa dung dịch saccharose (b) không sáng. Vậy dung dịch Sodium Chloride dẫn điện, còn nước cất và dung dịch saccharose không dẫn điện.

Trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 13:

 Do NaCl trong dung dịch phân li thành các ion Na⁺ và Cl^- là các phần tử mang điện điện nên dung dịch NaCl có tính dẫn điện.

Chú ý: (SGK - tr 13)

Kết luận:

- Quá trình phân li các chất trong nước tạo thành các ion được gọi là sự điện li.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV chia lớp thành các nhóm (4HS/nhóm) GV viết phản ứng:

HCl → H⁺  + Cl ^-                            (1)

CH₃COOH  CH₃COO^-  + H⁺      (2)

- GV yêu cầu HS quan sát Hình 2.3 và kết hợp 2 phản ứng trên và thảo luận nhóm trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 13:

3. Quan sát hình 2.3, nhận xét về độ sáng của bóng đèn ở các thí nghiệm. Biết rằng nồng độ mol của các dung dịch bằng nhau, cho biết dung dịch nào dẫn điện mạnh, dẫn điện yếu và không dẫn điện

- Yêu cầu HS nêu đặc điểm của 2 phản ứng trên. Thảo luận nhóm trả lời CH thảo luận 4,5 SGK trang 13,14:

4. Từ phương trình (1) và (2) nhận xét mức độ phân li của HCl và CH₃COOH trong nước

5. Nếu nhỏ thêm vài giọt dung dịch NaOH hoặc CH₃COONa vào dung dịch CH₃COOH thì cân bằng (7) chuyển dịch theo chiều nào?

- GV dẫn dắt HS đến khái niệm và phân loại chất điện li

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 3 - 5 SGK trang 13,14

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 3 - 5 SGK trang 13,14

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết các đặc điểm của chất điện li

1. SỰ ĐIỆN LI, CHẤT ĐIỆN LI, CHẤT KHÔNG ĐIỆN LI

*Tìm hiểu hiện tượng điện li

*Tìm hiểu sự phân loại các chất điện li

Trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 13:

Bóng đèn ở bình chứa dung dịch hydrochloric acid (a) sáng nhất, bóng đèn ở bình chứa dung dịch acetic acid (b) sáng mờ và bóng đèn ở bình chứa dung dịch glucose (c) không sáng. Vậy dung dịch hydrochloric acid dẫn điện mạnh, dung dịch acetic acid dẫn điện yếu và dung dịch glucose không dẫn điện.

Phản ứng (1) là phản ứng 1 chiều

Phản ứng (2) là phản ứng thuận nghịch.

Trả lời CH thảo luận 4 SGK trang 13:

HCl: phân li hoàn toàn trong nước theo phương trình điện li (1)

CH₃COOH: phân li không hoàn toàn trong nước theo phương trình điện li (2)

Trả lời CH thảo luận 5 SGK trang 14:

Nếu nhỏ thêm vào dung dịch CH₃COOH vài giọt dung dịch NaOH thì cân bằng (2) sẽ chuyển dịch theo chiều thuận (chiều tạo H⁺ và CH₃COO^-).

- Nếu nhỏ vào dung dịch CH₃COOH vài giọt dung dịch CH₃COONa thì cân bằng (2) sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch.

Kết luận:

- Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan đều phân li ra ion.

- Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần phân li ra ion, phần còn lại tồn tại ở dạng phân tử trong dung dịch.

- Chất không điện li là chất khi hoà tan vào trong nước, các phân tử không phân li ra ion.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS quan sát các hình 2.4, 2.5 trong SGK (hoặc có thể sử dụng hình động hoặc video), hướng dẫn HS trả lời CH thảo luận 6,7 SGK trang 14:

6. Quan sát hình 2.4 và hình 2.5 cho biết chất nào nhận H⁺ chất nào cho H⁺

7. Nhận xét về vai trò của acid - base trong phân tử H₂O trong các cân bằng ở hình 2.4, hình 2.5 và cân bằng của ion HCO₃ ^- trong nước.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 6,7 SGK trang 14

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 6,7 SGK trang 14

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết tìm hiểu thuyết Bronsted - Lowry về acid - base

2. THUYẾT BRONSTED - LOWRY VỀ ACID - BASE

*Tìm hiểu về thuyết Bronsted - Lowry về acid - base

Trả lời CH thảo luận 6,7 SGK trang 14:

6.

Hình 2.4, HCl là chất nhường H⁺ (H+ di chuyển từ phân tử HCl đến phân tử H₃O⁺), H₂O là chất nhận H⁺

Hình 2.5, H₂O là chất nhường H⁺ (H+ di chuyển từ phân tử H₂O  đến phân tử NH₃), NH₃ là chất nhận H⁺

7. Vai trò acid - base của phân tử H₂O

Trong cân bằng ở hình 2.4, phân tử H₂O đóng vai trò base

Trong cân bằng ở hình 2.5, phân tử H₂O đóng vai trò acid

→ H₂O vừa có khả năng nhường vừa có khả năng nhận H⁺, nên H₂O là chất lưỡng tính vừa có thể đóng vai trò là acid, vừa có thể đóng vai trò là base.

Trong cân bằng của ion HCO₃^- trong nước, HCO₃^- vừa có khả năng nhường, vừa có khả năng nhận H⁺, nên HCO₃^- là chất lưỡng tính vừa có thể đóng vai trò là acid, vừa có thể đóng vai trò là base.

Kết luận:

Thuyết Bronsted - Lowry về acid - base

Acid là chất cho proton (H⁺), base là chất nhận proton.

Acid và base có thể là phân tử hoặc ion

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV giới thiệu về sự điện li của nước và tích số ion trong nước.

- GV thông báo: bằng thực nghiệm người ta xác định ở 25^oC   K_w = [H⁺].[OH^-] = 10^-14.

pH = - lg[H⁺] nếu [H⁺] = 10^-a thì pH = a

-  GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK, quan sát hình 2.6 hoàn thành phiếu học tập sau:

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo cặp đôi, đọc SGK và hoàn thành phiếu học tập

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS báo cáo kết quả

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về pH

3. KHÁI NIỆM pH. CHẤT CHỈ THỊ ACID - BASE

* Tìm hiểu khái niệm pH

Nước là chất điện li yếu:

H₂O    ⇋     H⁺ + OH^-    (1)

 Tích số ion trong nước (K_w)

K_w = [H⁺].[OH^-]

Ở 25^oC   K_w = [H⁺].[OH^-] = 10^-14.

Độ acid - base của dung dịch có thể được đánh giá bằng nồng độ H⁺ hoặc quy về một giá trị gọi là pH:

pH = - lg[H⁺] nếu [H⁺] = 10^-a thì pH = a

Trả lời PHT

Trả lời CH thảo luận 8:

Ta có pH = -lg[H⁺] = -lg (10^-2 )= 2

Trả lời CH thảo luận 9:

[H⁺] =  = 10^-10

pH = -lg[H⁺] = -lg (10^-10 )= 10

Hoặc có thể tính:

pOH = -lg[OH^-] = -lg (10^-4 )= 4

→ pH = 14 - 4 = 10

Kết luận

pH là chỉ số đánh giá độ acid hay độ base của một dung dịch.

Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.