Giáo án Hóa học 11 bài 3: Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit – bazơ mới nhất

Tiết 06 - Bài 3 : SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC. pH. CHẤT CHỈ THỊ AXIT-BAZƠ

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

1, Kiến thức: Biết được:  

- 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, Kĩ 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,  giấy quỳ tím hoặc dung dịch phenolphtalein.

3. Thái độ : Học sinh được học những kiến thức thiết thực & gần gũi với đời sống hàng ngày & sản xuất , do đó khuyến khích các em chăm học để giúp ích cho bản thân & xã hội

4. Năng lực cần hướng tới :

- Năng lực chung : tự học ; giao tiếp ;  hợp tác ; tư duy logic, so sánh và tổng hợp ; vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

- Năng lực riêng : tư duy hóa học ;  sử dụng ngôn ngữ hóa học ;  tính toán hóa học ; thực hành hóa học

II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

1. Giáo viên: Giáo án ; TNCM : Thử pH của một số dung dịch

2. Học sinh: Soạn bài : Bài 3- Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit-bazơ

III. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG

1, Ổn định tổ chức : Kiểm tra sĩ số, đồng phục...

2, Kiểm tra bài cũ :

Phân loại các hợp chất sau và viết phương trình điện li: Na₂SO₄, NH₄Cl, NaHSO₃, H₂SO₃,

Bài giải :

* Phân loại :

- muối trung hòa : Na₂SO₄, NH₄Cl

- muối axit : NaHSO_{3 ,}

_­- axit : H₂SO₃

_­* Phương trình điện li :

(1) Na₂SO₄   →   2Na⁺    +   SO­₃^2-

(2)  NH₄Cl  → NH­₄⁺   + Cl^‑

(3)   Na₂HPO₄  → 2Na⁺    +   HPO­₄^2-

(3`)   HPO₄^2-   ⇄   H⁺ + PO₄^3-

(4)   H₂SO₃   ⇄    H⁺    +   HSO­₃^-

(4`) HSO­₃^2-    ⇄    H⁺    +   SO­₃^2-

3, Bài mới :

3.1- Khởi động : Liên hệ thí nghiệm bài sự điện li “Nước cất có dẫn điện không? Vì sao?”. Trên thực tế nước có điện li nhưng điện li rất yếu :

3.2- Hình thành kiến thức mới :

Hoạt động 1: Nư­ớc là chất điện li yếu

+ Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV: Thông báo bằng dụng cụ cực nhạy, ngư­ời ta nhận thấy nư­ớc cũng dẫn điện cực yếu => nư­ớc cũng điện li rất yếu, yêu cầu HS viết phư­ơng trình điện li của nư­ớc.

+ Bước 2: Học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập: Cá nhân thực hiện.

+ Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận:

HS xung phong trình bày kết quả.

HS khác nghe, đánh giá, nhận xét.

+ Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập.

GV chuẩn xác kiến thức

I/ Nư­ớc là chất điện li yếu:

1/ Sự điện li của nư­ớc:

N­ước điện li rất yếu theo phư­ơng trình sau:

                  ⁽¹⁾ 

2/ Tích số ion của nư­ớc:

(1) → Trong n­ước tinh khiết (môi trư­ờng trung tính): [H⁺] → [OH^-]

→ Vậy trong môi tr­ường trung tính có:

                 [H⁺] → [OH^-]

+ ở 25⁰C, trong nư­ớc nguyên chất có:

   [H⁺] → [OH^-] → 1,0.10^-17 M.

Đặt: 

 đ­ược gọi tích số ion của nước ở nhiệt độ xác định, tích số này là hằng số không những trong nư­ớc tinh khiết mà cả trong những dung dịch loãng khác nữa & nhiệt độ không khác nhiều với 25⁰C

3/ Ý nghĩa tích số ion của nư­ớc:

a/ Môi tr­ường axit:

Khi cho axit HCl vào nư­ớc:

Nhờ (2) mà nồng độ H⁺ trong dung dịch tăng → cân bằng (1) chuyển dịch sang trái, làm cho nồng độ OH^- do nư­ớc phân li ra trong dung dịch giảm. Do là hằng số, ta có: 

→ 

→ Ta có:

   [H⁺] → 1,0.10^-3M > [OH^-] → 1,0.10^-11M

→> Môi tr­ường axit là môi trư­ờng có:

         [H⁺]  > [OH^-] hay [H⁺]  > 1,0.10^-7M

b/ Môi tr­ường kiềm:

 Khi cho NaOH vào nư­ớc:  

         (1)

        NaOH  Na⁺ + OH^- (3)

Nhờ (3) mà nồng độ OH^- trong dung dịch tăng → cân bằng (1) chuyển dịch sang trái, làm cho nồng độ H⁺ do n­ước phân li ra trong dung dịch giảm. Do là hằng số, ta có: 

 → 

→ Ta có: 

   [H⁺] → 1,0.10^-9M < [OH^-] → 1,0.10^-5M

→> Môi trư­ờng kiềm là môi trư­ờng có:

         [H⁺] < [OH^-] hay [H⁺] < 1,0.10^-7M

* Kết luận:

+ Môi trư­ờng trung tính: [H⁺]  > 1,0.10^-7M

+ Môi trư­ờng axit:   [H⁺]  < 1,0.10^-7M

+ Môi tr­ường kiềm: [H⁺]  → 1,0.10^-7M

Hoạt động 2: Khái niệm pH, chất chỉ thị axit – bazơ

+ Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

GV: Giới thiệu: để đánh giá độ kiềm, độ axit của dung dịch có thể dựa vào [H⁺], tuy nhiên để tránh ghi giá trị [H⁺] với số mũ âm, ngư­ời ta dùng gía trị pH với quy ước:    pH → - lg[H⁺] < → > [H⁺] → 10^{- pH}.

Nếu [H⁺] → 10^{- a} thì pH của dung dịch có giá trị bằng bao nhiêu?

+ Bước 2: Học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập: Cá nhân thực hiện.

+ Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận:

HS xung phong trình bày kết quả.

HS khác nghe, đánh giá, nhận xét.

+ Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập.

GV chuẩn xác kiến thức

II/ Khái niệm pH, chất chỉ thị axit – bazơ:

1/ Khái niệm về pH:

- Để đánh giá độ kiềm, độ axit của dung dịch có thể dựa vào [H⁺].

- Để tránh ghi giá trị [H⁺] với số mũ âm, ng­ười ta dùng gía trị pH với quy ư­ớc:

 pH → - lg[H⁺] < → > [H⁺] → 10^{- pH}

→> Ta có:

+ pH → 7 => môi tr­ường trung tính.

+ pH < 7 => môi tr­ường axit.

+ pH > 7 => môi trư­ờng kiềm.

- Vì các dung dịch th­ường dùng có:

10^-14 ≤ [H⁺] ≤ 10^-1 nên thông th­ường ta có:     1 ≤ pH ≤ 14

2/ Chất chỉ thị axit – bazơ:

* Đ/N: Chất chỉ thị axit – bazơ là chất có màu biến đổi phụ thuộc theo giá trị pH của dung dịch.

- Khi trộn lẫn một số chất chỉ thị axit – bazơ có màu biến đổi kế tiếp nhau theo giá trị pH ta thu đ­ược chất chỉ thị vạn năng.

- Màu của quỳ và phenolphtalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau:

 4. Củng cố

Nội dung trọng tâm :

- 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

+ Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- Vì sao nước cất để lâu ngày trong không khí lại có pH <7 ?

- Tại sao phèn nhôm (CT : K_­2­SO­_4­ . Al_­2­(SO­₄­)­_3­.24H­_2­O) lại có vị chua ?

+ Bước 2: Học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập: Cá nhân thực hiện.

+ Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận:

HS xung phong trình bày kết quả.

HS khác nghe, đánh giá, nhận xét.

+ Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập.

GV chuẩn xác kiến thức

5, Hướng dẫn về nhà : Bài tập về nhà:  Bài tập: 2, 3, 5, 6 (SGK – 14).