SKKN hóa 11 các dạng toán cơ bản chương điện li
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (163.76 KB, 13 trang )
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
A. PHẦN MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài.
1. Cơ sở lý luận
Hóa học là một môn khoa học vừa lý thuyết, vừa thực nghiệm. Do đó muốn nâng
cao kết quả của quá trình dạy học người giáo viên phải tìm tòi, nghiên cứu nhằm tìm ra
các phương pháp, cách thức thích hợp để giải bài các dạng bài tập. Mỗi dạng bài tập có
thể có nhiều phương pháp giải khác nhau, nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý sẽ giúp
học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hóa học.
2. Cơ sở thực tiễn
Qua những năm giảng dạy, tôi nhận thấy rằng khả năng giải toán hóa học của các
em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là khi giải các bài toán có liên quan đến chương SƯ
ĐIỆN LI. Trong khi loại bài tập này học sinh thường xuyên gặp phải trong hóa học 11.
Từ những khó khăn, vướng mắc tôi đã tìm tòi, nghiên cứu và tổng hợp thành SKKN
“ Các dạng toán và phương pháp giải một số bài tập chương sự điện li” nhằm giúp
học sinh giải quyết tốt các bài toán thuộc dạng trên
II. Mục đích và phương pháp nghiên cứu.
1. Mục đích.
Mục đích đề tài nhằm giải quyết một số vấn đề cơ bản sau đây:
-Thực trạng về trình độ và điều kiện học tập của học sinh
-Những vấn đề về phương pháp giải bài tập; cách phân dạng và nguyên tắc áp
dụng cho mỗi dạng
-Vận dụng đề tài, rút ra bài học kinh nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy
môn hóa học
2. Phương pháp nghiên cứu.
-Phương pháp quan sát
-Phương pháp tổng kết kinh nghiệm
-Phương pháp thực nghiệm sư phạm
III . Giới hạn của đề tài
Chuyên đề chỉ nghiên cứu một số dạng bài tập nằm trong chương trình THPT khối 11
IV. Kế hoạch thực hiện.
Thời gian nghiên cứu và áp dụng chuyên đề này từ trong năn học 2015-2016
Trang 1
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
B. PHẦN NỘI DUNG
I. Cơ sở lý luận.
1.1 Sự điện li
a. Chất điện li : Những chất khi tan trong nước, phân li ra ion được gọi là
chất điện li
b. Sự điện li: Là quá trình phân li các chất trong nước ra ion
c. Chất điện li mạnh, chất điện li yếu
* Chất điện li mạnh: là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan
điều phân li ra ion
+ Axit: HI, HNO3, HCl, HBr, HClO4, H2SO4.....
+ Bazo: NaOH. KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2......
+ Muối: Đa số các muối tan
* Chất điện li yếu: là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử
hòa tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch
+ Axit: HNO2, HF, HClO, HClO2, H2S, H2SiO3, H3PO4, CH3COOH,
H2SO3....
+ Bazo: NH4OH, M(OH)n ↓ ( Với M là kim loại )
+ Muối: Các muối ít tan
d. Độ điện li
Độ điện li ( ) của chất điện li là tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion
(n) và tổng số phân tử hòa tan (n0);
n
n0
1.2. Axit, bazo và muối
a. Axit –bazo theo thuyết A-RÊ-NI-UT
+ Axit là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+
+ Bazo là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH + Hidroxit lưỡng tính: Hidroxit lưỡng tính khi tan trong nước, vừa
có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazo
��
� AlO2 + H+
Al(OH)3 ��
�
��
� AlO2
hoặc (Al(OH)3 ��
�
+ H 2O
+ H3 O + )
��
� Al3+ + 3OHAl(OH)3 ��
�
Trang 2
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
b. Axit-bazo theo thuyết BRON-STET
+ Axit là chất nhường proton (H+ ). Bazo là chất nhận proton
+ Hidroxit lưỡng tính có thể nhường hoặc nhận proton
��
� AlO2
Al(OH)3 + OH- ��
�
��
� Al3+
Al(OH)3 + 3H+ ��
�
+ 2H2O
+ 3H2O
c. Hằng số phân li axit,
-Đối với axit yếu: CH3COOH
��
�
��
�
H+
H CH COO
Có hằng số phân li axit K a
CH3COO-
+
3
CH 3COOH
d. Hằng số phân li bazo
��
�
-Đối với bazo yếu : NH3 + H2O ��
�
Có hằng số phân li bazo: K b
NH 4
+ OH-
NH OH
4
NH 3
e. Muối
Muối là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại ( hoặc
cation ( NH 4 ) và anion gốc axit
1.3 Sự điện li của nước. pH. Chất chỉ thị axit-bazo
a. Hằng số điện li của nước: K
[ H ][OH ]
[ H 2 O]
b. Tích số ion của nước: KH2O =[H+]. [OH-]=10-14
c. Độ pH: NÕu [H+]= 10-aM � pH=a
pH = 7: Môi trường trung tính
pH <7: Môi trường axit
pH >7: Môi trường bazo
Ngoài ra cũng có thể định nghĩa pH qua biểu thức toán học : pH =
-lg[H+]
1.4. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li
a. Phản ứng trao đổi trong dung dịch các chất điện li là phản ứng giữa các
ion tạo thành chất kết tủa, chất khí hoặc chất điện li yếu
Trang 3
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
b. Phản ứng thủy phân của muối : là phản ứng trao đổi ion giữa muối hòa
tan và nước làm cho pH biến đổi
+ Muối trung hòa tạo bởi gốc bazo mạnh và gốc axit yếu, khi tan trong
nước, gốc axit yếu bị thủy phân, môi trường của dung dịch là kiềm ( pH>7)
+ Muối trung hòa tạo bởi gốc bazo yếu và gốc axit mạnh, khi tan trong
nước, gốc bazo yếu bị thủy phân làm cho dung dịch có môi trường axit (pH<7)
+ Muối trung hòa tạo bởi gố bazo mạnh và axit mạnh, khi tan trong nước
không bị thủy phân, môi trường dung dịch vẫn trung tính (pH=7)
+ Muối trung hòa tạo bởi gốc axit yếu và gốc bazo yêu, khi tan trong nước,
cả hai gốc điều bị thủy phân, môi trường của dung dịch phụ thuộc vào độ thủy phân của 2
ion
II. Cơ sở thực tiễn.
1. Thực trạng và những mâu thuẫn
Trước khi thực hiện chuyên đề, tôi nhận thấy năng lực giải bài tập chương điện li
của học sinh còn rất yếu. Đa số học sinh rất rụt rè trong việc giải các bài toán .Vì thế các
em rất thụ động trong các buổi học nâng kém, bồi dưỡng, hoặc học nhóm.....
Xuất phát từ những khó khăn, vướng mắc trên tôi đã tiến hành khảo sát tình hình
và tìm ra những lý do sau:
-Rất ít học sinh có sách tham khảo về loại bài tập này
-Học sinh chưa có tình cảm, thái độ tích cực khi tiếp xúc loại bài tập này
-Đa số học sinh còn khó khăn trong việc nhận dạng loại bài tập, do đó các em gặp
lúng túng khi chon phương pháp giải
-Một số học sinh chưa nắm vững kiến thức từ sách giáo khoa....
III. Các biện pháp giải quyết vấn đề
1. Cách nhận dạng loại bài toán và xác định hướng giải
1.1. Dạng 1: Cách xác định nồng độ mol/lit của ion trong dung dịch điện li
mạnh
*. Phương pháp:
-Viết phương trình điện li
-Dựa vào tỉ lệ mol của phương trình điện li, từ nồng độ của chất điện li mà
suy ra nồng độ của ion cần xác định
* Cần nhớ: Chất điện li mạnh phân li hoàn toàn
Trang 4
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
Ví dụ 1: Tính nồng độ mol/lit của cation và anion trong các dung dịch sau:
a. Na3PO4 0,1M
b. HNO3 0,02M
c. KOH 0,01M
Gợi ý
3
a. Phương trình điện li: Na3 PO4 3Na PO4
Từ tỉ lệ mol của phương trình điện li, ta có:
Na 3C
PO C
3
4
M Na3 PO4
M Na3 PO 4
3 0,1 0,3M
0,1M
b. Phương trình điện li: HNO3 H NO3
Từ tỉ lệ mol của phương trình điện li, ta có: H NO3 0,02M
c. Phương trình điện li: KOH K OH
Từ tỉ lệ mol của phương trình điện li, ta có: K OH 0,01M
Ví dụ 2: Hòa tan 0,585g NaCl vào nước thành 0,5 lit dung dịch. Xác định nồng độ
mol của các ion trong dung dịch thu được
Gợi ý
-Trước hết tính số mol rồi suy ra nồng độ mol của NaCl
0,585
0,01 mol
58,5
0,01
0,02 M
0,5
n NaCl
C M NaCl
-Phương trình điện li: NaCl Na Cl
Suy ra:
Na Cl C
NaCl
0,02 M
1.2 Dạng 2: Cách xác định nồng độ mol/lit của ion trong dung dịch chất điện
li yếu dựa vào hằng số phân li axit-bazo
* Phương pháp
-Viết phương trình điện li của chất điện li yếu
-Đặt ẩn số là nồng độ phân li của chất điện li đang xét, từ đó suy ra nồng độ
của các ion và chất điện li tại cân bằng
-Áp dụng biểu thức hằng số cân bằng, lập phương trình và giải tìm ẩn
Trang 5
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
Ví dụ 1: Tính nồng độ mol của ion H + của dung dịch CH3COOH 0,1M, biết hằng
số phân li axit Ka=1,75.10-5
Gợi ý
CH 3 COOH
CH 3 COO H
0,1
x
0,1 x
x
x
H .CH COO
Ka
x
x
3
CH 3COOH
1,75 10 5
x2
0,1 x
()
Vì CH3COOH là axit yếu nên x<<0,1 nên 0,1-x 0,1
5
Do đó (*) 1,75 10
x2
x 2 1,75 10 6 x 1,32 10 3
0,1
Vậy H 1,32 10 3 M
Ví dụ 2: Tính nồng độ mol/lit của ion OH- có trong dung dịch NH3 0,1M, biết
hằng số phân li bazo Kb=1,8.10-5
Gợi ý
NH 3
Ban đầu
0,1
Phân li
x
Cân bằng
0,1- x
Kb
NH 3
NH 4
x
NH .OH
4
H 2O
1,8 10 5
OH
x
x
x
x
x2
0,1 x
x 1,34 10 3
Vậy OH 1,34 10 3 M
1.3 Dạng 3: Xác định pH của một dung dịch
* Phương pháp:
- Xác định H của dung dịch
-Áp dụng công thức: pH=-lg H hoặc H = 10-pH
Ví dụ 1: Tính pH của dung dịch chứa 1,46g HCl trong 400ml
Gợi ý
Trang 6
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
n HCl
1,46
0,04
0,04 mol C HCl
0,1M
36,5
0,4
H+
Phương trình điện li: HCl
+
Cl-
Từ phương trình điện li ta có: H =CHCl =0,1 pH 1
Ví dụ 2: Tính pH của dung dịch thu được sau khi trộn 40ml dung dịch H2SO4
0,25M với 60 ml dung dịch NaOH 0,5M
Gợi ý
n H 2 SO4 0,25 0,04 0.01 mol
n NaOH 0,5 0,06 0,03 mol
Phương trình hóa học: H2SO4 + 2NaOH
Na2SO4
+ 2H2O
Từ tỉ lệ mol của H2SO4 và NaOH theo phản ứng và theo giả thuyết ta thấy NaOH
dư
n NaOH p u 2n H 2 SO4 0,02 mol
n NaOH du 0,03 0,02 0,01 mol
C M ( NaOH )
0,01
0,1M
0,06 0,04
Na
NaOH
OH
OH C
0,1M
10
H 10
10
0,1
OH
M ( NaOH )
14
14
13
M pH 13
1.4 Dạng 4: Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng trao đổi ion trong
dung dịch
* phương pháp
-Viết phương trình hóa học đầy đủ
-Chuyển tất cả các chất vừa dễ tan, vừa điện li mạnh thành thành ion. Các chất khí,
kết tủa, chất điện li yếu để nguyên dạng phân tử phương trình thu được là phương
trình ion đầy đủ
-Lược bỏ những ion không tham gia phản ứng ta được phương trình ion thu gọn
Ví dụ 1: Viết phương trình phân tử va ion thu gọn của các cặp chất sau:
a) kali photphat vµ bari nitrat.
b) natri photphat vµ nh«m sunfat.
c) canxi ®ihi®rophotphat (1 mol) vµ canxi hi®roxit (1 mol).
d) natri hi®rophotphat vµ natri hi®roxit.
Trang 7
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
e) canxi ®ihi®rophotphat (1 mol) vµ canxi hi®roxit (2 mol).
Gợi ý
a. 2K3PO4 + 3Ba(NO3)2 Ba3(PO4)2 + 6KNO3
3Ba 2 2 PO43 Ba3 ( PO4 ) 2
b. 2Na3PO4 + Al2(SO4)3 2AlPO4 + 3Na2SO4
Al 3 PO43 AlPO4
c. Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2
2CaHPO4 + 2H2O
H 2 PO4 OH HPO42 H 2 O
d. Na2HPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O
HPO42 OH PO43 H 2 O
e. Ca(H2PO4)2 + 2Ca(OH)2 Ca3(PO4)2
+ 4H2O
Ví dụ 2: Có thể pha chế dung dịch đồng thời chứa các ion sau không?
a . NO3 , SO42 , Cl 1
b. Ba 2 , K ,
SO42
c. Mg 2 , H , SO42 , NO3
c. Mg 2 , Na , SO42 , CO32
Gợi ý
Những ion tồn tại trong một dung dịch phải là những ion không phản ứng với
nhau. Xét từng trường hợp
a. Không, vì tạo kết tủa AgCl
b. Không, vì tạo kết tủa BaSO4
c. Được, vì các ion không phản ứng với nhau
d. Không, vì tạo kết tủa MgCO3
2. Một số bài tập cho học sinh tự rèn luyện
Bài 1: Viết phương trình điện li của các chất sau đây trong nước
a/ H2SO4, HClO, NaOH, Ba(OH)2, Fe2(SO4)3, Al(NO3)3
b/ HClO (axit yếu ), KClO3, (NH4)2SO4, NaHCO3, K2SO3, Na3PO4, CaBr2, Na2CO3
c/ H3PO4, H2S, H2CO3, H2SO3
Bài 2: Tính nồng độ mol/lit các ion trong mỗi dung dịch sau:
a/ 100 ml dung dịch chứa 4,62 gam Al(NO3)3
b./0,2 lít dung dịch có chứa 11,7 gam NaCl
Trang 8
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
2
Bài 3: Viết phương trình phản ứng chứng tỏ CO3 và S2- là một bazo và HC O3 và
HS- là chất lưỡng tính
Bài 4: Tính nồng độ mol của ion H+ trong dung dichj HCOOH 0,1M. Cho hằng số
phân li axit Ka=1.78.10-4
Bài 5: Tính nồng độ mol của ion OH- trong dung dịch NH3 0,01M. Cho hằng số
phân li bazo Kb=1,80.10-5
Bài 6: Tính pH của mỗi dung dịch sau:
a/ HNO3 0,04M
b/ H2SO4 0,01M + HCl 0,05M
c/ NaOH 0,001M
d/ KOH 0,1M + Ba(OH)2 0,2M
Bài 7: Cho dung dịch H2SO4 có pH =2. Tính nồng độ mol/lit của H+ và H2SO4
Bài 8: Trộn 300ml dung dịch HNO3 với 200ml dung dịch NaOH 1,5M. Tính pH
của dung dịch thu được
Bài 9: Trộn 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,06M với 400ml dung dịch HCl 0,02M.
Tính pH của dung dịch tạo thành
Bài 10: Một dung dịch có [OH-] =2.10-3M. Tính pH của dung dịch
Bài 11: Viết phương trình phân tử và ion thu gọn của các phản ứng sau ( nếu
có ) xảy ra trong dung dịch các cặp chất sau
a/ FeCl3 + NaOH
c/ NaHCO3 và HCl
e/ KNO3 + NaCl
g/ NaHCO3 + NaOH
k/ Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2
IV. Hiệu quả áp dụng
b/ Zn(OH)2 + HNO3
d/ (CH3COO)2Ca và HCl
h/ NaH2PO4 + HCl
i/ Ca(HCCO3)2 + HCl
l/ FeS(r) + HCl
Qua việc áp dụng đề tài này, kiến thức, kỹ năng của học sinh được củng cố, kết
quả học tập của học sinh có tiến bộ hơn. Từ chỗ rất lúng túng khi gặp dạng toán này, thì
nay phần lớn các em đã tự tin hơn, biết vận dụng kỹ năng được bồi dưỡng để vận dụng
giải bài tập.
Thống kê kết quả học tập môn hóa của học sinh từ năm 2012 đến 2015
Năm học
2012-2013
2013-2014
2014-2015
Tổng số HS
71
125
119
Tỉ lệ học sinh đạt yêu cầu
69,15%
73,91%
74.4%
C. KẾT LUẬN.
I. Ý nghĩa của chuyên đề đối với công tác giảng dạy, học tập
Trang 9
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
Các em tích cực hơn trong việc tham gia xác định hướng giải và tìm kiếm hướng
giải cho các bài tập. kiến thức, kỹ năng của học sinh được củng cố . Từ chỗ rất lúng túng
khi gặp các bài toán, thì nay phần lớn các em đã tự tin hơn
II. Bài học kinh nghiệm
Trong quá trình dạy nâng kém cho học sinh, tôi đã vận dụng đề tài này và rút ra
một số kinh nghiệm thực hiện như sau:
-Giáo viên phải chuẩn bị thật kỹ nội dung cho mỗi dạng bài tập cần bồi dưỡng cho
HS. Mỗi dạng toán GV nên đưa ra nguyên tắc nhằm giúp các em dễ nhận dạng loại bài
tập và dễ vận dụng kiến thức, kỹ năng một cách chính xác. Sau mỗi dạng nên kiểm tra,
đánh giá kết quả, sửa chữa và nhấn mạnh những sai sót mà học sinh thường mắc phải.
Trang 10
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Quan Hán Thành: Phân loại và phương pháp giải toán hóa hữu cơ ( NXB Trẻ2000)
2. Ngô Ngọc An: Phương pháp giải bài tập hóa học ( NXB Trẻ-2000 )
3. http:// quocvansaigon.net
4. Bổ trợ kiến thức hóa học: iternet
5. SGK hóa học 10, 11, 12 ( NXB Giáo dục )
6. Cao Thiên An: Phân dạng và phương pháp giải bài tập
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Trang 11
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
BÁO CÁO TÓM TẮT SÁNG KIẾN
Năm học 2015-2016
1. Tên sáng kiến: “ Các dạng toán và phương pháp giải bài tập chương sự điện li”
2. Nội dung sáng kiến
Toán về sự điện li là một dạng bài hay gặp trong chương trình hóa học phổ thông.
Học sinh khi gặp những bài toán dạng này thường hay lúng túng và dễ mắc phải những
sai xót.Do đó việc tìm và hệ thống lại phương pháp giải cho dạng toán này là vấn đề rất
cần thiết. Chính vì vậy tôi đã nghiên cứu, sưu tầm tài liệu viêt SKKN với nội dung:”Các
dạng toán và phương pháp giải bài tập chương sự điện li
Với SKKN này tôi hy vọng giúp học sinh hiểu bài sâu sắc hơn, định hướng đúng
khi làm bài toán dạng này
3. Mô tả sáng kiến
Sáng kiến gồm 3 phần chính: phần mở đầu, phần nội dung và phần kết luận.
Phần mở đầu gồm lí do chọn đề tài, mục đích và phương pháp nghiên cứu, giới
hạn của đề tài
Phần nội dung là những kiến thức căn bản cần nhớ, phương pháp giải bài tập và
bài tập mẫu được sắp xếp, chọn lọc theo từng chủ đề. Mỗi một bài tập điều có hướng dẫn
cách giải. Nội dung xoay quanh các chủ đề sau:
A. Tóm tắt lý thuyết
1. Sự điện li
2. Axit-Bazo- muối
3. Sự điện li của nước. pH
4. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch chất điện li
B.Cách nhận dạng loại bài toán và xác định hướng giải
Dạng 1: Cách xác định nồng độ mol/lit của ion trong dung dịch điện li mạnh
Dạng 2: Cách xác định nồng độ mol/lit của ion trong dung dịch chất điện li yếu
dựa vào hằng số phân li axit-bazo
Dạng 3: Xác định pH của một dung dịch
Dạng 4: Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng trao đổi ion trong dung dịch
4. Phạm vi áp dụng
Áp dụng cho học sinh khối 11 THPT
5. Thời gian áp dụng
Trang 12
SKKN: CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI
Từ tháng 8 /2015 đến nay
5. Hiệu quả sáng kiến
Kiến thức học sinh được củng cố một phần, học sinh học tích cực hơn, kết quả học
tập có cải thiện hơn sơ với trước
Năm học
2014-2015
2015-2016
Tổng số HS
125
119
Tỉ lệ học sinh đạt yêu cầu
73,91%
74.4%
Trang 13
