Chương 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.
27
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 nớc để
tính nồng độ H
+
.
Hiểu đợc bản chất của phản ứng xảy ra trong dung dịch chất điện li.
2. Phơng pháp dạy học
Lí thuyết về phản ứng trong dung dịch chất điện li HS đã đợc 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 dỡng 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
Bài 4 (1 tiết). sự điện li
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.
28
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.
Làm 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 đợc
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 (Fe
3+
).
Ion âm còn đợc gọi là anion. Tên anion đợc gọi theo tên gốc axit tơng ứng.
Thí dụ : anion clorua
(Cl )
, anion sunfat
2
4
(SO )
...
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 : HNO
3
, Ba(OH)
2
, FeCl
2
.
29
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
NaCl 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
.
30
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 +
Quan sát hình vẽ và tìm hiểu xem : Khi cho HCl vào nớc 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 H
2
O 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 dới
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 H
2
SO
3
, NaHCO
3
, Ca(OH)
2
, NaClO, H
2
S, HF.
5. Trờng hợp không dẫn điện : A
31
Bài 5 (1 tiết). phân loại các chất điện li
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 CH
3
COOH 0,1M.
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I Độ 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 CH
3
COOH.
Điều đó chứng tỏ nồng độ ion trong dung dịch HCl lớn hơn trong dung dịch
CH
3
COOH. Do đó HCl phân li mạnh hơn CH
3
COOH.
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 ngời ta dùng đại l-
ợng độ điện li.
32
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 ; n
o
: 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
GV : 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, HNO
3
, H
2
SO
4
, HClO
4
...
Các bazơ mạnh : NaOH, KOH, Ba(OH)
2
...
Hầu hết các muối : NaCl, CuSO
4
, KNO
3
...
(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 :
33
Thí dụ : Na
2
CO
3
2Na
+
+ CO
3
2
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 HNO
3
;
KOH ; MgCl
2
.
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 CO
3
2
trong dung dịch Na
2
CO
3
0,1M.
Giải : Phơng trình điện li :
Na
2
CO
3
2Na
+
+ CO
3
2
Theo phơng trình điện li :
2 3
Na CO
Na
n 2n
+
=
= 2ì0,1 = 0,2 (mol)
2
2 3
3
Na CO
CO
n n
=
= 0,1 (mol)
GV : yêu cầu HS tính nồng độ ion trong một số dung dịch :
Thí dụ : KNO
3
0,1M ; MgCl
2
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 : CH
3
COOH, H
2
S, H
2
CO
3
...
Các bazơ yếu : Fe(OH)
3
, Mg(OH)
2
...
Sự điện li của chất điện li yếu đợc biểu diễn bằng phơng trình điện li :
Thí dụ : CH
3
COOH CH
3
COO
+ 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 : H
2
S,
Fe(OH)
3
...
34